Bu harika! Enerji kaybını ve transferini başarıyla kontrol etti!
Kuantum bilgisayarların, önemli sorunları sıradan bilgisayarlardan daha hızlı çözmek için kuantum bilgilerini uzun süre saklaması gerekir. Enerji kaybı, kübit durumunun 1'den 0'a değişmesine neden olur ve depolanan kuantum bilgisini yok eder. Bu nedenle, dünyanın dört bir yanındaki bilim adamları geleneksel olarak bu makinelerden tüm enerji kayıplarını veya kayıplarını ortadan kaldırmak için çalıştılar. Dr. Mikko Mottonen ve Aalto Üniversitesi'nin araştırma ekibi farklı bir yaklaşım benimsedi:
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)Yıllar önce, kuantum bilgisayarların etkili bir şekilde çalışması için gerçekten dağıtıma ihtiyaç duyduğunu fark ettik. İşin püf noktası, yalnızca ihtiyacınız olduğunda ona sahip olmaktır. 11 Mart 2019'da Nature Physics dergisinde yayınlanan bir makalede, Aalto Üniversitesi ve Oulu Üniversitesi'nden bilim adamları şunları kanıtladı:
Broke Park-Science Popularization: Yüksek kaliteli süperiletken rezonatörlerin yayılma oranı talep üzerine 1.000 kat artırılabilir - bu rezonatör kuantum bilgisayar prototiplerinde kullanılır. Yakın zamanda icat edilen kuantum devreli buzdolabı, bu ayarlanabilir dağıtımı elde etmenin anahtarıdır. Gelecekteki kuantum bilgisayarların da enerji kaybını kontrol etmek için benzer işlevlere ihtiyacı var. Araştırmanın ilk yazarı Dr. Marty Silver'a göre bilimsel açıdan en anlamlı sonuçlar beklenmedikti. Büyük bir sürpriz olarak, dağıtım anahtarını açtığımızda, rezonatörün frekansının değiştiğini gördük. 70 yıl önce, Nobel Ödülü sahibi Willis Lamb ilk olarak hidrojen atomlarının küçük enerji transferini gözlemledi. Aynı fiziksel fenomeni gördük, ancak bu, onu bir mühendislik kuantum sisteminde ilk kez görüyoruz.
- Süperiletken rezonatörün ve kuantum mekanik ortamının sanatsal izlenimi. Resim: Heikka Valja
Lambin gözlemleri o zamanlar devrim niteliğindeydi, hidrojen atomlarını simüle etmenin yeterli olmadığını, elektromanyetik alanın enerjisi sıfır olsa bile hesaba katılması gerektiğini belirttiler. Bu fenomen şimdi kuantum devrelerinde de doğrulandı. Bu yeni keşfin anahtarı, enerji yayılımının yani enerji transferinin açılıp kapatılabilmesidir. Bu enerji transferini kontrol etmek, kuantum mantığının ve kuantum bilgisayarların gerçekleştirilmesi için çok önemlidir Büyük ölçekli bir kuantum bilgisayar inşa etmek, toplumumuzun karşılaştığı en büyük zorluklardan biridir. Geniş bantlı elektromanyetik vakum dalgalanmalarının neden olduğu bir kuantum sisteminin enerji seviyesi kayması (Lamb kayması), kuantum elektrodinamiğinin gelişiminin ve atomik spektrum anlayışının özüdür. Kuantum hesaplama gibi uygulamaların son derece yüksek hassasiyet gerektirdiği göz önüne alındığında, kuantum sistemleri mühendisliğinin küçük enerji transferlerinin kökenini belirlemesi hala önemlidir.
Bununla birlikte, ayarlanabilir bir ortamın yokluğunda, orijinal geniş bant durumunda Lamb geçişinin nasıl çözüleceği bir sorundur. Bu nedenle, atomik olmayan sistemlerde önceki gözlemler dar bant modları içeren ortamlarla sınırlıdır. Burada, yüksek kaliteli süper iletken rezonatörlerde geniş bantlı Kuzu yer değiştirmelerini gözlemliyoruz Bu durum aynı zamanda Lamb deneylerinde elde edilemeyen statik yer değiştirmeler için de geçerlidir. Mühendislik geniş bant ortamının bağlantı gücünü harici olarak ayarlayarak, megahertz cinsinden temel frekansın sürekli değişimi ölçüldü. Araştırma sonuçları, yüksek kaliteli mühendislik kuantum sistemlerinin yayılma kontrolünü geliştirebilir ve bu hibrit deneysel platformu açık kuantum malzemelerini araştırmak ve sentezlemek için kullanmak için yeni olanaklar açabilir!
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Aalto Üniversitesi
Referans dergi makaleleri: "Nature Physics"
DOI: 10.1038 / s41567-019-0449-0
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
(Daire kartı buraya eklendi, lütfen görüntülemek için Toutiao istemcisine gidin)
