Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Natuurkundige legt uit hoe zijn onderzoek ervoor zorgt dat qubits synchroon blijven

Experimentopstelling. (a) Schets van het experiment dat drie qubits omvat met de namen 'Environment', 'Qubit' en 'Ancilla'. De qubits delen resonatoren die de dichtstbijzijnde-buurkoppeling bemiddelen. Elke qubit is gekoppeld aan een uitleesresonator, die kan worden onderzocht via een gemeenschappelijke voedingslijn. De Environment en Qubit zijn in frequentie af te stemmen via snelle fluxlijnen (FFL's) op de chip. (b) De respectieve frequenties van de Qubit en Ancilla; resonante koppeling tussen de qubits wordt bereikt door een parametrische modulatie van de Qubit toe te passen op ongeveer ΔQ,A /2. (c) Wanneer de Qubit in zijn aangeslagen toestand wordt voorbereid, kan parametrische resonantie worden waargenomen door de Ancilla-excitatie versus modulatiefrequentie te onderzoeken. Credit:Fysieke beoordelingsbrieven (2024). DOI:10.1103/PhysRevLett.132.200401

Als onderdeel van het Center for Quantum Leaps, een kenmerkend initiatief van het strategische plan Arts &Sciences, gebruiken natuurkundige Kater Murch en zijn onderzoeksgroep nanofabricagetechnieken om supergeleidende kwantumcircuits te construeren waarmee ze fundamentele vragen in de kwantummechanica kunnen onderzoeken. P>

Qubits zijn veelbelovende systemen voor het realiseren van kwantumschema's voor berekeningen, simulatie en gegevensversleuteling.

Murch en zijn medewerkers publiceerden een nieuw artikel in Physical Review Letters dat de effecten van geheugen in kwantumsystemen onderzoekt en uiteindelijk een nieuwe oplossing biedt voor decoherentie, een van de belangrijkste problemen waarmee kwantumtechnologieën worden geconfronteerd.

"Ons werk laat zien dat er een nieuwe manier is om te voorkomen dat decoherentie de kwantumverstrengeling corrumpeert", zegt Murch, Charles M. Hohenberg hoogleraar natuurkunde aan de Washington University in St. Louis. "We kunnen dissipatie gebruiken om te voorkomen dat verstrengeling onze qubits überhaupt verlaat."

Het team heeft een video gemaakt over hun onderzoeksresultaten:

Credit:Washington University in St. Louis