Toba cuantică actualizată stochează stări cuantice pentru o perioadă record de timp

Cercetătorii de la Institutul Niels Bohr de la Universitatea din Copenhaga au îmbunătățit semnificativ timpii de coerență.

membrana cuantică dezvoltată anterior. Această actualizare va extinde capacitatea membranei de a fi utilizată într-o varietate de scopuri. Cu un timp de coerență de o sută de milisecunde, membrana poate, de exemplu, să stocheze informații cuantice sensibile pentru procesare ulterioară într-un computer sau o rețea cuantică.  

Ca prim pas, echipa de cercetarea combinat membrana cu un circuit supraconductor de microunde care permite să se preia citiri precise din ea. Adică, a devenit „conectat”, așa cum este necesar pentru aproape orice aplicație. Datorită acestei dezvoltări, membrana poate fi conectată la diverse alte dispozitive care procesează sau transmit informații cuantice.

Dispozitivul folosit în această lucrare. 
Structura pătrată mai aproape de centru este circuitul supraconductor, iar punctul roșu din centru corespunde conexiunii cu mișcarea membranei. 
Structura de tip fagure este folosită pentru a izola mișcarea membranei, care are loc în principal la poziția punctului roșu, de cadrul de care este atașată. 
Credit: Institutul Niels Bohr

Deoarece temperatura mediului determinănivelul forțelor aleatorii care perturbă membrana, este necesar să se ajungă la o temperatură suficient de scăzută. Scopul este de a preveni „spălarea” stării cuantice de mișcare. Fizicienii realizează acest lucru cu ajutorul unei unități de răcire pe bază de heliu. Folosind un circuit cu microunde, ei pot controla apoi starea cuantică de mișcare a membranei. În munca lor recentă, cercetătorii au reușit să pregătească membrana în starea fundamentală cuantică. Aceasta înseamnă că mișcarea sa este dominată de fluctuațiile cuantice.Starea fundamentală cuantică corespunde unei temperaturi efective de 0,00005 grade peste zero absolut, care este –273,15 °C.

Aplicații pentru membrană cuantică conectatăsau tambur cuantic mult. Este posibil să se utilizeze o versiune ușor modificată a acestui sistem, care poate detecta forțele atât ale semnalelor cu microunde, cât și ale semnalelor optice, pentru a crea un convertor cuantic de la microunde la optic.Informația cuantică poate fi transmisă la temperatura camerei în fibre optice pe kilometri fără perturbări. Pe de altă parte, informația este de obicei procesată în interiorul unui dispozitiv de răcire capabil să atingă temperaturi suficient de scăzute pentru a opera circuite supraconductoare, cum ar fi o membrană.Astfel, conectarea acestor două sisteme - circuite supraconductoare cu fibre optice - ar putea permite crearea unui cuantic. internet: mai multe computere cuantice , conectate între ele prin fibre optice. 

Citeste mai mult

Comparați cum a fost filmată eclipsa de Lună de NASA și Roscosmos

„A cincea forță” creează „pereți” invizibili în univers. Principalul lucru despre noua teorie a fizicienilor

Harta infecției cu variola maimuță publicată

Fotografie de copertă: Quantum Fluctuations / Markos Kay (CY) (Marea Britanie)