Рубрика выходит при поддержке
20 ноября
Мария Осетрова

Это прорыв — созданы надежные кубиты в ультрахолодных полярных молекулах

5.1

Время хранения квантовой информации в предложенной учеными из Великобритании системе на молекулах RbCs превысило 5,6 секунды. Это на порядок больше, чем в предыдущих аналогичных системах хранения квантовой информации.

Экспериментальная установка / © Gregory et al.
Экспериментальная установка / © Gregory et al.

Одно из существенных ограничений при создании квантового компьютера — процесс декогеренции, «утекания» записанной квантовой информации в окружающую среду. Физики из Объединенного квантового центра в Даремском университете всесторонне изучили эту проблему для одной из систем квантовой памяти — ультрахолодных полярных молекул — и нашли способ отсрочить потерю информации.

Исследователи использовали молекулы соединения рубидия и цезия 87Rb133Cs, охлажденные до ультранизкой температуры, которая не доходила до абсолютного нуля (минус 273,15 градуса Цельсия) всего на 700 нанокельвинов (миллиардных долей градуса). Эти полярные молекулы из атомов пятого и шестого периодов таблицы Менделеева имеют сложную внутреннюю структуру колебательных и вращательных энергетических уровней, подходящих даже для создания кудитов — обобщенных версий кубитов, которые, помимо 0 или 1, способны принимать и другие логические значения. А управлять этой структурой можно через дальнодействующие диполь-дипольные взаимодействия.

В новой работе ученые хотели выявить, объяснить и по возможности устранить все экспериментально значимые источники декогеренции в молекулярных кубитах. Они измеряли когерентность — то есть согласованность — квантовой системы, затем создавали суперпозицию состояний кубита при помощи микроволн и позволяли системе свободно развиваться. Повторно когерентность измеряли через равные промежутки времени. Так исследователи обнаружили, что количество молекул в любом состоянии кубита изменяется периодически, а при декогеренции — потере информации — амплитуда этих колебаний уменьшается.

Затем исследователи проверили, как время когерентности зависит от различных параметров эксперимента — например, магнитного поля или поляризации лазера, который создавал оптические ловушки для молекул. Им удалось настроить магнитное поле так, что созданный кубит оказался нечувствительным к небольшим колебаниям напряженности поля. А установив «магический угол» примерно в 55 градусов между магнитным полем и направлением поляризации лазера, исследователи увеличили время когерентности до 5,6 секунды.

Эти манипуляции привели к тому, что время когерентности превысило время жизни молекулярного газа, который использовался для кодирования информации. Сейчас ученые работают над созданием оптических решеток для ультрахолодных молекул: в будущем их можно будет задействовать в квантовых вычислениях.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Nature Physics.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:56
Ольга Иванова

Исследователи из США объяснили, зачем нужна физическая активность в старости.

Вчера, 05:30
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

Позавчера, 14:37
Николай Цыгикало

Запуск в космос всегда динамичен. Ревущий старт, огромный факел огня, затихающий гром в небе. Первая ступень отработала и отделилась, отработала следующая, эстафета ускорения закончилась достижением орбитальной скорости на нужной высоте. Пуск ракеты завершен, заняв всего восемь – десять минут. Но выведение на этом не заканчивается. В работу вступает особая, космическая ступень. Именно она поднимает орбиту на большую высоту, начинает межпланетное путешествие, и решает много других задач. О ее сложной работе и больших возможностях – в нашем материале.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: