• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
Рубрика выходит при поддержке
20.11.2021
Мария Осетрова
5 078

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 14:35
Анна Новиковская

С планированием длительных миссий на Луну и Марс перед человечеством все острее встает вопрос об обеспечении космонавтов кислородом для дыхания. Сейчас поддерживать дыхание людей на борту космических станций — сложный и дорогостоящий процесс, поэтому для будущих путешествий в космической бездне потребуются более совершенные технологии.

Вчера, 20:07
Редакция

На международном военно-техническом форуме «Армия-2022» представили робота для автономной охраны наземных объектов, которого уже испытали на космодроме Восточный и объектах Минобороны.

Позавчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

Позавчера, 14:02
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

Вчера, 13:26
Михаил Орлов

Рядом с местом добычи медных руд в пустыне Атакама, расположенной на территории Чили, образовался очень большой круглый провал. Его диаметр достигает 32 метров, а глубина превышает 200 метров. Местные власти расследуют причины случившегося.

Вчера, 14:35
Анна Новиковская

С планированием длительных миссий на Луну и Марс перед человечеством все острее встает вопрос об обеспечении космонавтов кислородом для дыхания. Сейчас поддерживать дыхание людей на борту космических станций — сложный и дорогостоящий процесс, поэтому для будущих путешествий в космической бездне потребуются более совершенные технологии.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

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: