দীর্ঘজীবী কিউবিট একটি কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে 'দ্বীপ' হিসাবে বেঁচে থাকে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

কোয়ান্টাম বিট (কুবিট) তাদের কোয়ান্টাম প্রকৃতি ধরে রাখার সময়কাল কোয়ান্টাম কম্পিউটিংয়ের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ এটি তারা সম্পাদন করতে পারে এমন গণনার সংখ্যা এবং জটিলতা নির্ধারণ করে। কয়েক দশক ধরে, প্রচলিত প্রজ্ঞা হল যে এই তথাকথিত সমন্বয়ের সময় বাড়ানোর অর্থ হল একে অপরের থেকে এবং বাহ্যিক বিশৃঙ্খলা থেকে কিউবিটদের রক্ষা করা। এখন, তবে, সুইজারল্যান্ডের পল শেরার ইনস্টিটিউট, ইটিএইচ জুরিখ এবং ইপিএফ লসানের গবেষকরা এই ধারণাটিকে তার মাথায় ঘুরিয়ে দিয়েছেন যে কিছু কিউবিট একটি কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে দীর্ঘ সময়ের জন্য বেঁচে থাকতে পারে।

ধ্রুপদী কম্পিউটারের মতো যা 0 বা 1 এর মান আছে এমন বিটে তথ্য সংরক্ষণ করে, কোয়ান্টাম কম্পিউটিং দুটি সম্ভাব্য অবস্থায় বিদ্যমান সিস্টেমের উপর নির্ভর করে। পার্থক্য হল যে কিউবিটগুলিও এই দুটি অবস্থার একটি সুপারপজিশনে থাকতে পারে। এই অস্পষ্টতাই তাদেরকে ক্লাসিক্যাল মেশিনের তুলনায় অনেক দ্রুত কিছু গণনা করতে সক্ষম করে, কিন্তু কোয়ান্টাম স্টেটগুলি ভঙ্গুর এবং ডিকোহের হয়ে যাওয়ার প্রবণতা রয়েছে – যার অর্থ তারা তাদের মূল্যবান কোয়ান্টাম তথ্য হারিয়ে ধ্রুপদী 0 এবং 1s এর মতো আচরণ করতে ফিরে আসে।

সর্বশেষ কাজ, ফোটোনিক্স বিজ্ঞানী নেতৃত্বে গবেষকরা গ্যাব্রিয়েল অ্যাপলি ইট্রিয়াম লিথিয়াম ফ্লোরাইড (YLiF) এর স্ফটিকের মধ্যে ডোপ করা টার্বিয়াম আয়ন থেকে তৈরি সলিড-স্টেট কিউবিটগুলি অধ্যয়ন করা হয়েছে₄) এই আয়নগুলির 5G কমিউনিকেশন ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে শক্তির পার্থক্য সহ দুটি নিম্ন-মানের কোয়ান্টাম স্তর রয়েছে এবং এটি এই দুই-রাষ্ট্রীয় সিস্টেম যা গবেষকরা তাদের কিউবিট হিসাবে ব্যবহার করেছেন। তারা দেখেছে যে বেশিরভাগ কিউবিটগুলি কেবলমাত্র গড় সুসংগত সময় অনুভব করে, মুষ্টিমেয় কিউবিটগুলি যেগুলি একত্রে অবস্থিত টার্বিয়াম আয়নগুলির জোড়ায় তৈরি হয় তারা "চমৎকারভাবে সুসংগত" বলে প্রমাণিত হয়।

তীক্ষ্ণ, স্বতন্ত্র শিখর

গবেষকরা মাইক্রোওয়েভ স্পেকট্রোস্কোপি এবং স্পিন ইকো প্রোব ব্যবহার করে এই অস্বাভাবিকভাবে সুসংগত কিউবিটগুলি পর্যবেক্ষণ করেছেন, যা নিয়মিতভাবে সমন্বয়ের সময় পরিমাপের জন্য নিযুক্ত করা হয়। তারা তাদের প্রতিধ্বনি পরিমাপে খুব তীক্ষ্ণ, স্বতন্ত্র শিখরগুলি খুঁজে পেয়েছে, যা তাদের প্রতিবেশীদের থেকে গড় দূরত্বে অবস্থিত কিউবিটগুলির তুলনায় পেয়ারড-আয়ন কিউবিটগুলির জন্য অনেক দীর্ঘ সুসংগত সময়ের (কিছু ক্ষেত্রে 100-গুণ বেশি) অনুরূপ। দলটি এই দীর্ঘ সুসংগত সময়গুলি উল্লেখ করে ব্যাখ্যা করে যে জোড়া আয়নগুলি কাছাকাছি একক আয়নগুলির সাথে শক্তি বিনিময় করতে পারে না এবং এইভাবে তাদের সাথে মিথস্ক্রিয়া দ্বারা বিরক্ত হয় না।

"এই গবেষণার উদ্দেশ্য ছিল প্রমাণ করা যে স্ফটিক ক্ষেত্রের স্তরের কোয়ান্টাম সুসংগত সুপারপজিশন তৈরি করা সম্ভব (বিরল-পৃথিবী আয়নগুলিতে ইলেকট্রনের বিভিন্ন নিম্ন-শক্তি সংস্থা), এমনকি আয়নগুলির উচ্চ ঘনত্বেও," ব্যাখ্যা করে দলের সদস্য মার্কাস মুলার. “প্রথম দিকে, এটা মোটেও পরিষ্কার ছিল না যে আমরা এই ধরনের কোলাহলপূর্ণ পরিবেশে কোনো সংগতি দেখতে পাব এবং এটি একটি অপ্রত্যাশিত আবিষ্কার ছিল যে ডোপড সত্তার মধ্যে সমন্বয় অত্যন্ত নন-ইউনিফর্ম এবং উচ্চ সমন্বয়ের 'দ্বীপগুলি' হতে পারে। বেঁচে থাকা।"

আবিষ্কারটি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং আর্কিটেকচারের ডিজাইনগুলিকে জানাতে পারে, তিনি যোগ করেন - বিশেষত এমন স্কিমগুলির জন্য যেখানে কিউবিটগুলি এলোমেলোভাবে একটি হোস্ট ম্যাট্রিক্সে বসানো হয়। অন্যান্য সম্ভাব্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে রয়েছে তাদের পরিবেশে চৌম্বকীয় গতিবিদ্যার জন্য কোয়ান্টাম সেন্সর হিসাবে কিউবিটগুলি ব্যবহার করা। উদাহরণস্বরূপ, এটি গবেষকদের বহু-বডি স্থানীয়করণের অধ্যয়নে এলোমেলো, দ্বিপোলার সংযুক্ত সিস্টেমে স্পিন প্রসারণের গতি এবং দ্বিপোলার মিথস্ক্রিয়া এটিকে অবনমিত করতে যে ভূমিকা পালন করে তা অনুসন্ধান করতে সক্ষম করতে পারে।

জোড়া qubits এর সংবেদনশীলতা অপ্টিমাইজ করা

সামনের দিকে তাকিয়ে, গবেষকদের লক্ষ্য তাদের জোড়া কিউবিটগুলির সংবেদনশীলতাকে অপ্টিমাইজ করা এবং নিউক্লিয়ার স্পিন মুক্ত হোস্ট উপকরণগুলিতে স্থানীয় ইলেক্ট্রো-পারমাণবিক অবস্থার কোয়ান্টাম সুপারপজিশনগুলিকে পুনরায় তৈরি করা। পারমাণবিক স্পিন অপসারণ করা চৌম্বকীয় শব্দের অবাঞ্ছিত উত্সকে হ্রাস করবে, যা YLiF-এ₄ মূলত ফ্লোরিন পরমাণুর স্পিন থেকে উদ্ভূত হয়।

চার্জ কিউবিট হাজার গুণ বৃদ্ধি পায়

"আমরা বিভিন্ন কৌণিক ভরবেগের আয়ন অবস্থার অনুরূপ সুসংগত সুপারপজিশনগুলি অর্জন করার চেষ্টা করব" মুলার প্রকাশ করেন। “এগুলি মাইক্রোওয়েভ অঞ্চল (30 GHz) থেকে উত্তেজনা ফ্রিকোয়েন্সিগুলির পরিসরকে প্রসারিত করবে যা আমরা বর্তমানে অপটিক্যাল পরিসরে নিযুক্ত করি, যেখানে শক্তিশালী লেজারগুলির প্রাপ্যতা দ্রুত উত্তেজনা সময়ের (রাবি ফ্রিকোয়েন্সি) জন্য অনুমতি দেয়৷ প্রকৃতপক্ষে, আমরা ইতিমধ্যে এই দিক থেকে আশাব্যঞ্জক প্রাথমিক ফলাফল পেয়েছি।"

দলটি কোয়ান্টাম ইনফরমেশন প্রসেসিং বা সিলিকনে ডোপ্যান্টের সাথে কম্পিউটিংয়ের প্রেক্ষাপটে জোড়া ডোপেন্ট ব্যবহার করার উপায়গুলিও অন্বেষণ করছে।

অধ্যয়ন বিস্তারিত আছে প্রকৃতি পদার্থবিজ্ঞান.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• PlatoData.Network উল্লম্ব জেনারেটিভ Ai. নিজেকে ক্ষমতায়িত করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোইএসজি। কার্বন, ক্লিনটেক, শক্তি, পরিবেশ সৌর, বর্জ্য ব্যবস্থাপনা. এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটো হেলথ। বায়োটেক এবং ক্লিনিক্যাল ট্রায়াল ইন্টেলিজেন্স। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/long-lived-qubits-survive-as-islands-in-a-noisy-environment/