Fizycy z ETH Zurich powiązali rezonator mechaniczny z kwantem nadprzewodzącym
Naukowcy używają płyty jako rezonatorawysokiej jakości szafir o grubości nieco poniżej 0,5 mm. Na jej szczycie znajduje się cienki przetwornik piezoelektryczny, który może wzbudzać fale akustyczne, które są odbijane od dołu, a tym samym rozchodzą się w dobrze zdefiniowanej objętości płyty. Naukowcy zauważają, że wzbudzenia te reprezentują zbiorowy ruch dużej liczby atomów, które są skwantowane (w fotonach) i mogą być poddane operacjom kwantowym.
Pola elektromagnetyczne związane zobwód nadprzewodzący, zapewniają połączenie kubitu z przetwornikiem piezoelektrycznym rezonatora akustycznego, a tym samym z jego mechanicznymi stanami kwantowymi.
Zdjęcie: von Lüpke i in., Nature Physics
Naukowcy zauważają, że w swoich eksperymentach niepodczas pomiaru zachodzi bezpośrednia wymiana energii między kubitem nadprzewodzącym a rezonatorem akustycznym. Zamiast tego właściwości kubitu zależą od liczby fononów w rezonatorze akustycznym. Takie podejście umożliwia badanie mechanicznego stanu kwantowego w sposób „bezkontaktowy”.
W swoich badaniach fizycy byli w stanie wyodrębnićrozkład liczby fononów w rezonatorze akustycznym po wzbudzeniu o różnych amplitudach. Co więcej, zademonstrowali sposób określenia za pomocą jednego pomiaru, czy liczba fononów w rezonatorze jest parzysta czy nieparzysta – tzw. pomiar parzystości – bez dodatkowych informacji o rozkładzie fononów.
Naukowcy zauważają, że uzyskanie właśnie takiego bardzoKonkretna informacja, a nie jakakolwiek inna, ma kluczowe znaczenie w wielu zastosowaniach technologii kwantowych. Na przykład zmiana parzystości (przejście z liczby nieparzystej na parzystą lub odwrotnie) może sygnalizować, że błąd wpłynął na stan kwantowy.
Naukowcy planują kontynuować prace nadtechnologia umożliwiająca pełną kontrolę nad systemem mechaniki kwantowej, taką jak korekcja błędów, przy jednoczesnym zachowaniu stanu kwantowego.
Czytaj więcej
Amerykański satelita „widział” niezwykłą wiadomość z Ziemi
Opublikowane wideo z rakiety, która została wystrzelona z eksperymentalnego akceleratora
Potwór w centrum naszej Galaktyki: spójrz na zdjęcie czarnej dziury w Drodze Mlecznej