Ssylka

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

10260Древняя ложка с острова Мэн раскрывает тайны кровавых ритуалов железного века 10259Загадочные радиосигналы из мёртвой галактики озадачили астрономов 10258Как победить смертельную болезнь мотонейронов еще до рождения? 10257Эволюция учится на своих ошибках: революционное исследование адаптивных механизмов 10256Масштабная модернизация аэропорта Джерси: новые возможности для пассажиров 10255Тревожное открытие: микропластик в мозге человека достиг рекордных концентраций 10254Древнейший королевский туалет со смывом обнаружен в Корее 10253Сверхскоростная звезда может унести планету за пределы Млечного Пути 10252Уникальный "речевой ген" современного человека: новый взгляд на эволюцию языка 10251Как древние египтяне превращали умерших в мумии? 10250Почему Apple отключает продвинутое шифрование данных для британских пользователей? 10249Смертельная болезнь, разрушающая мозг: что известно о болезни Крейтцфельдта-Якоба 10248Древнеегипетская миниатюра зернохранилища раскрывает тайны бухгалтерии фараонов 10247Гормональные контрацептивы могут удвоить риск инсульта: результаты масштабного датского... 10246Древнейшая римская базилика Лондона обнаружена под офисным зданием