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

19989Шесть историй, которые умещаются на ладони 19986Как 30 000 аккаунтов Facebook оказались в руках вьетнамских хакеров? 19985LofyGang вернулась: как бразильские хакеры охотятся на геймеров через поддельные читы 19984Автономная проверка защиты: как не отстать от ИИ-атак 19983Взлом Trellix: хакеры добрались до исходного кода одной из ведущих компаний по... 19982Почему почти 3000 монет в норвежском поле перевернули представление о викингах? 19981Как поддельная CAPTCHA опустошает ваш счёт и крадёт криптовалюту? 19980Слежка за каждым шагом: как ИИ превращает государство в машину тотального контроля 19979Как хакеры грабят компании через звонок в «техподдержку» 19978Почему именно Нью-Йорк стал самым уязвимым городом восточного побережья перед... 19977Как одна команда git push открывала доступ к миллионам репозиториев 19976Зачем древние народы убивали ножами и мечами: оружие как основа власти 19975Как Python-бэкдор DEEPDOOR крадёт ваши облачные пароли незаметно? 19974Послание в бутылке: математика невозможного 19973Почему ИИ-инфраструктура стала новой целью хакеров быстрее, чем ждали все?
Ссылка