Ažurirani kvantni bubanj pohranjuje kvantna stanja rekordno dugo

Istraživači s Instituta Niels Bohr na Sveučilištu u Kopenhagenu značajno su poboljšali vrijeme koherentnosti.

prethodno razvijena kvantna membrana. Ova nadogradnja proširit će sposobnost membrane da se koristi u razne svrhe. S vremenom koherencije od stotinu milisekundi, membrana može, na primjer, pohraniti osjetljive kvantne informacije za daljnju obradu u kvantnom računalu ili mreži.  

Kao prvi korak, istraživački timspojio je membranu sa supravodljivim mikrovalnim krugom koji omogućuje uzimanje točnih očitanja s nje. Odnosno, postao je "povezan", kao što je potrebno za gotovo svaku aplikaciju. Zahvaljujući ovom razvoju, membrana se može povezati s raznim drugim uređajima koji obrađuju ili prenose kvantne informacije.

Uređaj korišten u ovom radu. 
Kvadratna struktura bliže središtu je supravodljivi krug, a crvena točka u središtu odgovara povezanosti s kretanjem membrane. 
Struktura saća koristi se za izoliranje pomicanja membrane, koje se uglavnom događa na poziciji crvene točke, od okvira na koji je pričvršćena. 
Zasluge: Institut Niels Bohr

Budući da temperatura okoline određujerazina nasumičnih sila koje remete membranu, potrebno je postići dovoljno nisku temperaturu. Cilj je spriječiti "ispiranje" kvantnog stanja gibanja. Fizičari to postižu uz pomoć rashladne jedinice na bazi helija. Koristeći mikrovalni krug, oni zatim mogu kontrolirati kvantno stanje gibanja membrane. U svom nedavnom radu, istraživači su uspjeli pripremiti membranu u kvantnom osnovnom stanju. To znači da njegovim kretanjem dominiraju kvantne fluktuacije. Kvantno osnovno stanje odgovara efektivnoj temperaturi od 0,00005 stupnjeva iznad apsolutne nule, što je –273,15 °C.

Prijave za povezanu kvantnu membranuili kvantni bubanj puno. Moguće je upotrijebiti malo modificiranu verziju ovog sustava, koji može osjetiti sile i mikrovalnih i optičkih signala, za stvaranje kvantnog pretvarača iz mikrovalnih u optičke. Kvantne informacije mogu se prenositi na sobnoj temperaturi u optičkim vlaknima kilometrima bez smetnji . S druge strane, informacije se obično obrađuju unutar uređaja za hlađenje koji može postići dovoljno niske temperature za rad supravodljivih krugova kao što je membrana. Stoga bi povezivanje ova dva sustava—supravodljivih krugova s ​​optičkim vlaknima—moglo omogućiti stvaranje kvantne internet: više kvantnih računala međusobno povezanih optičkim vlaknima. 

Čitaj više

Usporedite kako su pomrčinu Mjeseca snimili NASA i Roscosmos

“Peta sila” stvara nevidljive “zidove” u svemiru. Glavna stvar o novoj teoriji fizičara

Objavljena karta zaraze majmunskim boginjama

Naslovna fotografija: Quantum Fluctuations / Markos Kay (CY) (UK)