Natuurkundigen van ETH Zürich hebben een mechanische resonator gekoppeld aan een supergeleidend kwantum
Wetenschappers gebruiken een plaat als resonatorhoogwaardige saffier met een dikte van net geen 0,5 mm. Aan de bovenkant bevindt zich een dunne piëzo-elektrische transducer die akoestische golven kan opwekken die van onderaf worden weerkaatst en zich zo voortplanten door een goed gedefinieerd volume in de plaat. De onderzoekers merken op dat deze excitaties de collectieve beweging vertegenwoordigen van een groot aantal atomen, die worden gekwantiseerd (in fotonen) en kunnen worden onderworpen aan kwantumbewerkingen.
Elektromagnetische velden geassocieerd met:supergeleidend circuit, zorgen voor de verbinding van de qubit met de piëzo-elektrische transducer van de akoestische resonator en dus met zijn mechanische kwantumtoestanden.
Afbeelding: von Lüpke et al., Natuurfysica
De onderzoekers merken op dat in hun experimenten geener is een directe uitwisseling van energie tussen de supergeleidende qubit en de akoestische resonator tijdens de meting. In plaats daarvan zijn de eigenschappen van de qubit afhankelijk van het aantal fononen in de akoestische resonator. Deze benadering maakt het mogelijk om de mechanische kwantumtoestand op een "contactloze" manier te bestuderen.
In hun onderzoek konden natuurkundigen extraherenverdeling van het aantal fononen in de akoestische resonator na excitatie met verschillende amplitudes. Bovendien demonstreerden ze een manier om in één enkele dimensie te bepalen of het aantal fononen in een resonator even of oneven is – de zogenaamde pariteitsmeting – zonder enige aanvullende informatie over de fononverdeling.
Wetenschappers merken op dat het verkrijgen van zo'n zeerspecifieke informatie, in plaats van enige andere, is cruciaal in een aantal kwantumtechnologische toepassingen. Een verandering in pariteit (van een oneven getal naar een even getal of omgekeerd) kan bijvoorbeeld aangeven dat een fout de kwantumtoestand heeft beïnvloed.
De onderzoekers zijn van plan verder te werken aantechnologie om volledige controle over een kwantummechanisch systeem mogelijk te maken, zoals foutcorrectie, terwijl een kwantumtoestand behouden blijft.
Lees verder
Amerikaanse satelliet "zag" een ongebruikelijk bericht van de aarde
Gepubliceerde video van de raket, gelanceerd vanaf een experimentele versneller
Het monster in het centrum van onze Melkweg: kijk naar de foto van een zwart gat in de Melkweg