Újabb áttörést értek el fizikusok, másodperceken keresztül fenntartották a kvantumállapotot
Tudósok olyan áttörést értek el, amely bonyolultabb kvantumszámításokhoz vezethet, és akár egy elosztott kvantuminternetet is lehetővé tehet.
Twenty20
Az amerikai Energiaügyi Minisztérium (DOE) Argonne Nemzeti Laboratóriuma és a Chicagói Egyetem kutatócsoportja több mint öt másodpercig képes volt épségben tartani egy kvantumállapotot, ami új rekordot jelent a kvantumtudomány területén.
A tudósok az úgynevezett single shot readout módszert alkalmazták, amellyel igény szerint egyszerűen kiolvasható egy qubit. Az eljárás precíz lézerimpulzusokat használ arra, hogy a kvantumállapottól függően elektront adjanak hozzá a qubitekhez – ez segített abban, hogy a qubitek kvantumállapotát minden eddiginél hosszabb időre meghosszabbítsák.
A kvantumállapotok hosszabb ideig történő fenntartása közismerten nehéz feladat a kvantumtudományban, mivel a qubitek a környezeti háttérzajok miatt könnyen elveszítik a magukban tárolt információikat – ez az egyik oka annak, hogy a kvantumszámítógépeknek alacsony hőmérsékleteken kell működniük.
Hogy csökkentsék a háttérzajt, a qubiteket megtisztított szilícium-karbid mintákból készítették, amely vegyületet a kereskedelmi forgalomban is széles körben használják. Azáltal, hogy precíz mikrohullámú impulzusokat alkalmaztak a kvantumegységekre, több mint öt másodpercre növelték a kvantuminformáció megőrzésének időtartamát.
„Lényegében egy olyan fordítót készítettünk, amely a kvantumállapotokból az elektronok világába konvertál. Olyan eszközök új generációját szeretnénk létrehozni, amelyek érzékenyek az egyes elektronokra, de kvantumállapotokat is befogadnak. A szilícium-karbid mindkettőre képes – ezért gondoljuk, hogy tökéletes választás” – mondta David Awschalom, az Argonne Nemzeti Laboratórium vezető kutatója.
Tudósok szerint az általuk elért kvantumkoherencia mennyisége elméletileg több mint 100 millió kvantumművelet elvégzésére alkalmas. Ez egy olyan technológiai áttörés, amely kiterjesztheti a kvantumkomputerek kapacitását, lehetővé téve összetettebb kvantumszámítógépes műveletek lebonyolítását és a jövőbeli kvantumszenzorok jobb érzékelési képességeinek kifejlesztését.
