El acoplamiento orbital de qubits mejora la computación cuántica. Noticias gratuitas de la biblioteca técnica

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La conexión orbital de qubits mejora la computación cuántica

10.03.2020

Expertos del Centro de Tecnología Cuántica de Australia han presentado un desarrollo experimental muy inusual de una conexión atómica orbital circular de qubits, las unidades informáticas cuánticas más pequeñas y rápidas, añadiendo así una nueva herramienta al arsenal de ordenadores y sistemas informáticos cuánticos. El desarrollo es una conexión de este tipo de átomos de qubits, en la que aparece una dirección circular de su movimiento y aumenta el grado de libertad entre ellos, lo que permite colocarlos a mayores distancias entre sí con un aumento paralelo en la velocidad de la información. transferencia entre ellos.

Los desarrolladores señalan que el nuevo patrón de uso de qubits le permite construir un sistema más preciso y rápido para el intercambio de información cuántica, mientras que la nueva disposición de los átomos de qubit es tal que se pueden aplicar de manera más eficiente a un campo eléctrico que a uno magnético. , deshaciéndose así de muchos factores que interfieren. A su vez, esto significa que los especialistas tienen una oportunidad real de aumentar significativamente la eficiencia y el rendimiento de los qubits, aumentando así la eficiencia de la computación cuántica.

Hasta el momento, el sistema de movimiento orbital circular se está probando en conjunto con átomos de boro, con la ayuda de los cuales los desarrolladores pretenden estabilizar el proceso final, a pesar de que aún es demasiado pronto para hablar de ciertos éxitos en relación con este experimento. desarrollo, queda claro que el nuevo concepto ya está funcionando notablemente más rápido concepto tradicional de cálculo cuántico.

Los científicos habían considerado anteriormente esta posibilidad; sin embargo, su atención se centró en la necesidad de superar las barreras internas de los qubits. Ahora que se están probando nuevos patrones de movimiento, se puede suponer que los sistemas informáticos cuánticos pronto serán completamente diferentes.

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Energía del espacio para Starship 08.05.2024

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Nuevo método para crear baterías potentes 08.05.2024

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Aumento de la vida de las moléculas ultrafrías 17.08.2021

El estudio de moléculas enfriadas a temperaturas muy bajas es importante para el desarrollo de simulaciones cuánticas, mediciones de precisión, química ultrafría y más. Para hacer esto, los físicos deben aprender a enfriarlos, recolectarlos y sostenerlos, y también a protegerlos de la destrucción. Este último factor limita significativamente la gama de experimentos y fenómenos que los científicos podrían investigar en tales sistemas.

El canal principal para la descomposición de las moléculas ultrafrías son sus colisiones inelásticas entre sí. Para evitarlos, los científicos utilizan el cribado, es decir, la creación de repulsión adicional entre moléculas a distancias en las que comienzan los procesos de interacción inelástica. Hasta la fecha, el blindaje de átomos y moléculas ya ha sido implementado por muchos métodos diferentes. Por ejemplo, los científicos han aprendido a proteger las moléculas de KRb ultrafrías entre sí mediante campos eléctricos constantes. A pesar del progreso realizado, los físicos buscan constantemente nuevos regímenes que aumenten la vida útil de tales moléculas.

Investigadores de Corea y EE. UU., con la participación de Tijs Karman de la Universidad de Cambridge, utilizaron radiación de microondas para proteger dos moléculas de CaF sujetas entre sí con pinzas ópticas. Demostraron que al controlar los parámetros de los campos externos, es posible cambiar las moléculas entre los modos de detección y antidetección, cambiando su vida útil por un factor de 24.

La idea de tal proyección se basa en el concepto de estados "vestidos". Si un sistema de dos niveles es irradiado ("vestido") con un campo alterno resonante, entonces la población de sus estados oscilará con la frecuencia de Rabi. Mediante el control de los parámetros de campo, es posible asegurar que entre las moléculas en estados "vestidos", surge una fuerte interacción dipolo-dipolo de largo alcance, que puede ser tanto atractiva como repulsiva. Esto último depende, entre otras cosas, de qué estados son "vestidos" por el campo.

Para implementar este principio, los autores prepararon preliminarmente dos moléculas de CaF, cada una atrapada en su propia trampa de pinzas ópticas, aplicando un campo magnético de 27 gauss. Después de eso, los físicos los juntaron durante algún tiempo en presencia de un campo de microondas, los llevaron en diferentes direcciones y, utilizando el método de imágenes lambda, observaron si se desmoronaban o no. Por lo tanto, los científicos pudieron trazar la proporción de moléculas "supervivientes" según el tiempo de interacción. Al cambiar la configuración de los estados "vestidos", los autores pudieron influir en este número comparándolo con el número de moléculas "desnudas" que no fueron expuestas a las microondas.

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