Päivitetty kvanttirumpu tallentaa kvanttitilat ennätyspitkän ajan

Kööpenhaminan yliopiston Niels Bohr Instituten tutkijat ovat parantaneet koherenssiaikoja merkittävästi.

aiemmin kehitetty kvanttikalvo. Tämä päivitys laajentaa kalvon kykyä käyttää eri tarkoituksiin. Sadan millisekunnin koherenssiajalla kalvo voi esimerkiksi tallentaa herkkiä kvanttitietoja jatkokäsittelyä varten kvanttitietokoneessa tai -verkossa.  

Ensimmäisenä askeleena tutkimusryhmäyhdisti kalvon suprajohtavaan mikroaaltopiiriin, joka mahdollistaa tarkkojen lukemien ottamisen siitä. Toisin sanoen siitä on tullut "yhdistetty", kuten vaaditaan melkein kaikkiin sovelluksiin. Tämän kehityksen ansiosta kalvo voidaan yhdistää useisiin muihin laitteisiin, jotka käsittelevät tai lähettävät kvanttitietoa.

Tässä työssä käytetty laite. 
Neliömäinen rakenne lähempänä keskustaa on suprajohtava piiri, ja punainen piste keskellä vastaa yhteyttä kalvon liikkeeseen. 
Kennorakennetta käytetään eristämään kalvon liike, joka tapahtuu pääasiassa punaisen pisteen kohdalla, rungosta, johon se on kiinnitetty. 
Luotto: Niels Bohr Institute

Koska ympäristön lämpötila määrääkalvoa häiritsevien satunnaisten voimien tason vuoksi on saavutettava riittävän alhainen lämpötila. Tavoitteena on estää kvanttiliikkeen "huuhtoutuminen". Fyysikot saavuttavat tämän heliumpohjaisen jäähdytysyksikön avulla. Mikroaaltopiirin avulla he voivat ohjata kalvon kvanttiliikettä. Tutkijat pystyivät viimeaikaisessa työssään valmistelemaan kalvon kvanttiperustilassa. Tämä tarkoittaa, että sen liikettä hallitsevat kvanttivaihtelut.Kvantin perustila vastaa tehollista lämpötilaa 0,00005 astetta absoluuttisen nollan yläpuolella, mikä on –273,15 °C.

Connected Quantum Membrane -sovelluksettai kvanttirumpua paljon. Tästä järjestelmästä on mahdollista käyttää hieman muunneltua versiota, joka pystyy aistimaan sekä mikroaalto- että optisten signaalien voimat, luomaan kvanttimuunnin mikroaallosta optiseen Kvanttitietoa voidaan välittää huoneenlämmössä valokuiduissa kilometrien päässä ilman häiriöitä Toisaalta tiedot käsitellään tyypillisesti jäähdytyslaitteessa, joka pystyy saavuttamaan riittävän alhaiset lämpötilat suprajohtavien piirien, kuten kalvon, käyttämiseksi. Näin ollen näiden kahden järjestelmän yhdistäminen - suprajohtavat piirit optisilla kuiduilla - voisi mahdollistaa kvantin luomisen internet: useita kvanttitietokoneita , jotka on yhdistetty toisiinsa optisilla kuiduilla. 

Lue lisää

Vertaa, kuinka NASA ja Roscosmos kuvasivat kuunpimennyksen

"Viides voima" luo näkymättömiä "seiniä" universumissa. Pääasia uudesta fyysikkojen teoriasta

Apinarokkotartuntakartta julkaistu

Kansikuva: Quantum Fluctuations / Markos Kay (CY) (UK)