Naukowcy z Instytutu Nielsa Bohra na Uniwersytecie w Kopenhadze znacznie poprawili czasy koherencji.
Jako pierwszy krok zespół badawczypołączył membranę z nadprzewodzącym obwodem mikrofalowym, który umożliwia pobieranie z niej dokładnych odczytów. Oznacza to, że został „połączony”, co jest wymagane w prawie każdej aplikacji. Dzięki temu rozwiązaniu membranę można podłączyć do różnych innych urządzeń przetwarzających lub przesyłających informację kwantową.
Urządzenie użyte w tej pracy.
Kwadratowa struktura znajdująca się bliżej środka to obwód nadprzewodzący, a czerwona kropka pośrodku odpowiada powiązaniu z ruchem membrany.
Struktura plastra miodu służy do izolowania ruchu membrany, który występuje głównie w miejscu czerwonej kropki, od ramy, do której jest przymocowana.
Źródło: Instytut Nielsa Bohra
Ponieważ decyduje temperatura otoczeniapoziomu sił przypadkowych zakłócających membranę, konieczne jest osiągnięcie odpowiednio niskiej temperatury. Celem jest zapobieganie „wypłukaniu” kwantowego stanu ruchu. Fizycy osiągają to za pomocą jednostki chłodzącej na bazie helu. Wykorzystując obwód mikrofalowy, mogą następnie kontrolować kwantowy stan ruchu membrany. W swojej ostatniej pracy naukowcom udało się przygotować membranę w kwantowym stanie podstawowym. Oznacza to, że w jego ruchu dominują fluktuacje kwantowe.Kwantowy stan podstawowy odpowiada efektywnej temperaturze 0,00005 stopnia powyżej zera absolutnego, czyli –273,15°C.
Aplikacje dla połączonej membrany kwantowejlub bęben kwantowy. Istnieje możliwość wykorzystania nieco zmodyfikowanej wersji tego układu, wykrywającej siły zarówno sygnałów mikrofalowych, jak i optycznych, do stworzenia konwertera kwantowego z mikrofal na światłowód.Informacja kwantowa może być przesyłana w temperaturze pokojowej w światłowodach na kilometry bez zakłóceń Z drugiej strony, informacje są zwykle przetwarzane w urządzeniu chłodzącym, które jest w stanie osiągnąć temperaturę wystarczająco niską, aby uruchomić obwody nadprzewodzące, takie jak membrana. Zatem połączenie tych dwóch systemów – obwodów nadprzewodzących za pomocą włókien optycznych – mogłoby umożliwić stworzenie kwantowego internet: wiele komputerów kwantowych połączonych ze sobą światłowodami.
Czytaj więcej
Porównaj, jak zaćmienie Księżyca zostało sfilmowane przez NASA i Roscosmos
„Piąta siła” tworzy niewidzialne „ściany” we wszechświecie. Najważniejsze w nowej teorii fizyków
Opublikowana mapa infekcji ospy małp