Fizycy z Instytutu Nauk Molekularnych Narodowego Instytutu Nauk Przyrodniczych Japonii opracowali nowy
W swojej pracy naukowcy wykorzystali optykępęsety do wychwytywania dwóch atomów rubidu schłodzonych do prawie zera absolutnego i oddzielonych zaledwie jednym mikronem. Uderzając w atomy specjalną wiązką laserową, która świeci przez zaledwie 10 pikosekund (10 bilionowych części sekundy), uruchomili najszybszą na świecie dwukubitową bramkę, tworząc splątanie kwantowe między dwoma pojedynczymi atomami w czasie 6,5 ns.
Brama z dwoma kubitami - podstawawysokowydajne komputery kwantowe. Jest to logiczna operacja na stanie kwantowym dwóch kubitów. Zaimplementowana w opracowaniu odmiana bramy to „sterowana bramka Z”. Jest to operacja, która zmienia kwantową superpozycję pierwszego kubitu z „0 plus 1” na „0 minus 1”, jeśli drugi kubit jest w stanie 1.
Lewy:Stan kwantowy kubitu jest regulowany przez orbital elektronowy. Po prawej: Schemat działania urządzenia: w zależności od stanu pierwszego atomu działanie lasera zmienia się lub utrzymuje wartość drugiego atomu. Zdjęcia: Takafumi Tomita, IMS, Narodowy Instytut Nauk Przyrodniczych
Dokładność (wierność) bramki kwantowej ulega degradacjize względu na hałas ze środowiska zewnętrznego i działający laser, co utrudnia rozwój komputerów kwantowych – wyjaśniają autorzy pracy. Ponieważ skala czasowa szumu jest zwykle większa niż jeden µs, bramka kwantowa, która działa szybciej, będzie w stanie uniknąć zakłóceń zewnętrznych. A to zwiększy dokładność obliczeń.
Brama kwantowa stworzona przez fizyków działaco najmniej dwa razy szybciej niż hałas, co oznacza, że może go zignorować. Naukowcy są przekonani, że nowa technologia pozwoli przezwyciężyć związane z szumami ograniczenia mocy komputerów kwantowych z nadprzewodnictwem i uwięzionymi jonami, które są obecnie uważane za najbardziej obiecujące.
Czytaj więcej:
„To jest science fiction”: naukowcy tworzą całkowicie nowy typ komputerów kwantowych
Wydłuża się długość dnia ziemskiego. Naukowcy nie wiedzą dlaczego
Czym są supergeny i jak sprawiają, że zwierzęta są takie dziwne