Популярные Нано Технологии

Кадры

Фотогалерея

Новости

Разработан новый метод сохранения когерентности спиновых кубитов / 18.08.2020

 

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

 

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 Д. Авшалома разработала метод сохранения когерентности спиновых кубитов до десятков миллисекунд, что в 10000 раз больше предыдущих экспериментов.

 

Обычно для увеличения времени когерентности 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 мс при включенном поле и всего несколько мс при выключенном.

 

Интересно, что такой метод применим не только к спиновым кубитам, но и к сверхпроводящим системам и кубитам в дефектах алмаза.


Другие новости по теме:
16.09.20 - Свет из симметричной сферы
08.09.20 - В коллайдере создали материю из света
03.09.20 - Суперкомпьютер Google смоделировал химическую реакцию
01.09.20 - Новый подход к созданию нейронных сетей на основе мемристоров, работающих практически без ошибок
01.09.20 - Ученые получили информацию из шума при помощи суперпозиции порядка
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

1113
2

Над Европой обнаружен радиоактивный йод - 131

Следы радиоактивного йода были обнаружены в атмосфере многих европейских стран. Источник утечки пока не определен. Йод-131 в основном используется в фармацевтике. Он является побочным продуктом

135
3

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

135
4

Теоретический анализ космических аппаратов с аэрографитовым солнечным парусом

  Такие аппараты могут летать внутри Солнечной системы и совершать межзвездные путешествия без дополнительной тяги.   Солнечным парусом называют приспособление, которое приводит в движе

130
5

Ученые обнаружили неизвестный ранее вирус

Способ глубокого секвенирования помог международной команде исследователей открыть новую разновидность рабдовирусов, которые вызывают заболевание бешенством у животных и людей. При этом, обнаруженный

129

Анонсы событий