Как старинная формула 1932 года совершила революцию в квантовых вычислениях?

Исследователи из Департамента прикладной физики Университета Аалто разработали революционный метод управления квантовыми состояниями, основанный на математической формуле 90-летней давности. Новый подход позволяет системе «перепрыгивать» через энергетические уровни в трехуровневых квантовых системах, что существенно упрощает управление кубитами.
Как старинная формула 1932 года совершила революцию в квантовых вычислениях?
Изображение носит иллюстративный характер

Формула, лежащая в основе открытия, была разработана в 1932 году четырьмя выдающимися физиками: Львом Ландау, Кларенсом Зенером, Эрнстом Штюкельбергом и Этторе Майораной. Спустя почти век она нашла неожиданное применение в квантовых вычислениях.

Исследовательская группа под руководством доцента Сорина Параоану, включающая докторанта Исака Бьоркмана и постдока Марко Кузмановича, реализовала этот метод на сверхпроводящей схеме, аналогичной тем, что используются в квантовых компьютерах.

Технически процесс осуществляется путем перевода устройства из основного энергетического состояния непосредственно во второе возбужденное состояние, минуя первое. Это достигается за счет двух одновременных процессов Ландау-Зенера-Штюкельберга-Майораны с использованием виртуального перехода через промежуточное состояние и линейной частотной модуляции управляющего сигнала.

Новый метод обладает рядом существенных преимуществ: он не требует точного знания частоты перехода, обеспечивает высокую вероятность переноса, устойчив к частотному дрейфу и значительно проще традиционных подходов. Кроме того, он позволяет сократить количество необходимого оборудования и обеспечивает точное целевое управление состояниями в многоуровневых системах.

Исследование проводилось с использованием инфраструктуры Лаборатории низких температур и производственных мощностей Micronova, входящих в состав финской национальной исследовательской инфраструктуры OtaNano. Результаты были опубликованы в престижном журнале Physical Review Letters.

Открытие имеет широкие перспективы применения в квантовых вычислениях, особенно в многоуровневых квантовых архитектурах и системах, где модификация энергетических уровней затруднена или невозможна. Это достижение может стать важным шагом в развитии более эффективных и надежных квантовых компьютеров.


Новое на сайте

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка