20.08 - 16:34

Когерентность спиновых кубитов увеличили в 10 тысяч раз


 

Физики из США и Японии увеличили время когерентности твердотельных спиновых кубитов до десятков миллисекунд, что на четыре порядка больше, чем в предыдущих спиновых системах. Работа опубликована в журнале Science.

Квантовые компьютеры способны превзойти классические вычислительные устройства во многих задачах, от симуляций сложных биологических систем до разложения больших чисел на простые множители. Элементарные объекты в квантовым компьютере (кубиты) представляют собой микроскопические и очень хрупкие системы. Например, в твердотельной реализации квантового устройства в качестве кубитов выступают спины. Основная характеристика кубитов — это время когерентности, которое определяет сколько живет квантовое состояние. В спиновых системах время когерентности достигает нескольких микросекунд, что, к сожалению, не достаточно чтобы провести большие и интересные вычисления.

Группа ученых из США и Японии под руководством профессора Дэвида Авшалома (David D. Awschalom) разработала метод сохранения когерентности спиновых кубитов до десятков миллисекунд, что в 10000 раз больше предыдущих экспериментов.

 

Поделиться

Обычно для увеличения времени когерености ученые пытаются изолировать квантовую систему и убрать внешние шумы. Однако, полностью изолировать систему невозможно — необходимо ее контролировать, запутывать с другими системами и считывать, что непременно вносит шум и уменьшает когерентность.
Группа профессора Авшалома выбрала другой путь: вместо того, чтобы изолировать спины физики привели квантовую систему в такое состояние, при котором она стала намного менее чувствительна к внешним шумам. Для этого ученые прикладывали к спинам переменное магнитное поле, которое быстро вращало спины и тем самым снижало чувствительность к тепловым и потоковым флуктуациям, являющимся основным источником шума. В качестве классического аналога можно представить себя на карусели в компании с очень шумными, кричащими людьми. Если карусель неподвижна, то вы отчетливо слышите крики, но когда карусель начинает быстро вращаться крик смазывается и до вас доходит меньше шума.

В результате физикам удалось достичь времени когерентности в 22 миллисекунды при включенном магнитном поле, в то время как при выключенном поле оно составляло лишь несколько микросекунд.


Время затухания осцилляций кубита составило 22 миллисекунды при включенном поле и всего несколько микросекунд при выключенном.



Интересно, что такой метод применим не только к спиновым кубитам, но и к сверхпроводящим системам и кубитам в дефектах алмаза.
Ранее мы писали, как ученым удалось заставить работать спиновый кубит при температуре выше одного кельвина. А недавно физики впервые провели неразрушающее высокодобротное измерение спинового кубита в квантовой точке. Больше про кубиты и квантовые компьютеры читайте в нашем материале «Квантовая азбука».

Михаил Перельштейн

https://nplus1.ru/

Ключевые слова:
Читайте также:

Cztery zdrowe nawyki na długie życie

We współczesnym świecie, w którym stres i szybkie tempo życia stały się czymś powszechnym, kwestie zdrowia i długowieczności stają się szczególnie ważne
Подробнее »»

Four Healthy Habits for a Longer Life

In today's world, where stress and a fast-paced lifestyle have become commonplace, health and longevity are becoming more important than ever
Подробнее »»

Четыре полезных привычка для долгой жизни

В современном мире, где стресс и быстрый ритм жизни стали привычными, вопросы здоровья и долголетия приобретают особое значение
Подробнее »»

Чотири корисні звички для довгого життя

У сучасному світі, де стрес і швидкий ритм життя стали звичними, питання здоров'я та довголіття набувають особливого значення
Подробнее »»

Риски здоровья при работе по изменениям: Как ночные и посменные графики влияют на организм

Работа по сменам, которая предусматривает сменный график или ночные дежурства, может оказать значительное влияние на здоровье работников
Подробнее »»

bigmir)net TOP 100 Яндекс.Метрика

При использовании информации в печатном или электронном виде ссылка на www.neboley.com.ua обязательна.
Интернет–издание не несет ответственность за достоверность информации, размещенной в разделах народной медицины. Предупреждаем, прежде чем воспользоваться рецептами нетрадиционной медицины обязательно посоветуйтесь с врачом.
За содержание рекламы ответственность несет рекламодатель.

Электронная почта портала: info@neboley.com.ua