Menjebak ion dengan medan magnet dan listrik statis alih-alih medan elektromagnetik yang berosilasi dapat mempermudah penggunaan ion sebagai bahan penyusun komputer kuantum. Pendekatan baru, yang dikembangkan oleh para peneliti di ETH Zurich di Swiss, memungkinkan kontrol yang lebih baik terhadap keadaan dan posisi kuantum ion, dan menandai langkah penting menuju peningkatan ion yang terperangkap sebagai platform untuk komputasi kuantum.
Komputer kuantum dapat mengungguli komputer klasik dalam masalah tertentu. Namun, untuk mewujudkan potensi penuhnya, diperlukan mesin yang dapat memanipulasi sekitar 1 juta bit kuantum (qubit). Jumlah ini jauh lebih besar dibandingkan prosesor kuantum terbesar saat ini, dan peningkatannya merupakan sebuah tantangan karena qubit menjadi lebih sulit untuk diproduksi dan dikendalikan seiring dengan bertambahnya jumlah qubit.
Misalnya, ion-ion yang digunakan sebagai qubit dalam prosesor kuantum ion yang terperangkap biasanya dipertahankan oleh medan elektromagnetik yang berosilasi pada frekuensi radio (RF), dan keadaan kuantumnya dikontrol dan dibaca dengan pulsa sinar laser. Ini berfungsi dengan baik hingga 30 qubit, tetapi menskalakannya ke angka yang lebih tinggi itu rumit. Menggabungkan medan RF dalam ruang kecil dalam satu chip merupakan suatu tantangan, dan medan tersebut juga memanaskan perangkap, sehingga mengganggu perilaku kuantum ion. Masalah selanjutnya adalah struktur medan RF membatasi lokasi perangkap pada jaringan linier.
Menjebak jebakan
Tim ETH mengatasi masalah ini dengan beralih ke jenis perangkap yang biasanya digunakan untuk membatasi ion untuk aplikasi seperti spektroskopi presisi dan simulasi kuantum. Perangkap Penning ini menggantikan medan RF dengan medan magnet statis yang kuat, sehingga menghilangkan pemanasan dan menghilangkan batasan pada konfigurasi perangkap. Namun, medan magnet yang kuat membawa tantangan tersendiri. Kehadiran mereka meningkatkan jarak antara keadaan energi ion, sehingga lebih sulit untuk mengendalikan keadaan ini dengan cahaya dari laser dioda yang sederhana dan murah. Magnet superkonduktor yang memproduksinya juga berukuran besar, dan sinar laser perlu diarahkan ke sekelilingnya.
Untuk mengatasi tantangan ini, para peneliti ETH membangun perangkap Penning mereka dengan menempatkan chip mikrofabrikasi (diproduksi oleh rekan-rekan di Universitas Leibniz di Hannover, Jerman) dengan beberapa elektroda di dalam magnet superkonduktor 3 Tesla. Sebuah sistem cermin memandu sinar laser fase-terkunci melalui magnet ke ion, dan seluruh pengaturan ditempatkan dalam ruang hampa dan didinginkan secara kriogenik.
Ini jebakan!
Perangkap baru ini memenuhi harapan, mengurung satu ion selama beberapa hari dan memberi peneliti ETH kendali penuh atas pergerakan dan posisinya (lihat gambar). Untuk menguji kelayakan pengaturan komputasi kuantum, tim mengukur waktu koherensi ion – yaitu, jumlah waktu yang tersisa dalam keadaan kuantum – dan menunjukkan bahwa waktu tersebut lebih lama daripada waktu yang diperlukan untuk melakukan operasi kuantum. Mereka juga menunjukkan bahwa laser dapat mengontrol keadaan energi ion tanpa mengganggu superposisi kuantumnya. Kemampuan ini memungkinkan untuk menciptakan keadaan terjerat antara qubit yang berbeda dan karenanya melakukan komputasi kuantum.
Qubit rongga superkonduktor baru mendorong batas koherensi kuantum
Peter zoller, seorang fisikawan di Universitas Innsbruck, Austria, yang tidak terlibat dalam proyek ini, menggambarkan perangkap mikro-Penning dengan transpor ion yang mudah sebagai “ide yang menyegarkan dan inovatif”. Dia menambahkan bahwa sangat menyenangkan melihat inovasi yang digunakan pada susunan atom netral yang terperangkap diterapkan pada arsitektur ion yang terperangkap. Namun, ia menunjukkan bahwa kemampuan perangkap tersebut sejauh ini hanya ditunjukkan untuk satu ion saja. Akan menarik, katanya, untuk melihat bagaimana skala dan kinerjanya (dalam bentuk fidelitas gerbang) dengan banyak ion, dan bagaimana perbandingannya dengan pendekatan alternatif seperti perangkap permukaan atau lintasan balap kuantum.
Rumah Jonatan, pemimpin tim ETH, setuju bahwa menambahkan lebih banyak ion itu penting. Langkah selanjutnya, katanya Dunia Fisika, adalah “mencoba memuat banyak ion dan melakukan gerbang multi-qubit antar ion di lokasi perangkap terpisah”.
Penelitian ini dipublikasikan di Alam.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
- PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
- PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
- Sumber: https://physicsworld.com/a/new-ion-trapping-approach-could-help-quantum-computers-scale-up/
- :adalah
- :bukan
- ][P
- $NAIK
- 1
- 120
- 2024
- 30
- 58
- a
- AC
- menambahkan
- dialamatkan
- Menambahkan
- setuju
- AL
- memungkinkan
- juga
- alternatif
- jumlah
- an
- dan
- aplikasi
- terapan
- pendekatan
- pendekatan
- arsitektur
- ADALAH
- sekitar
- AS
- At
- Austria
- BE
- karena
- menjadi
- menjadi
- laku
- makhluk
- Lebih baik
- antara
- bit
- Black
- Blok
- membawa
- Bangunan
- tapi
- by
- CAN
- kemampuan
- kemampuan
- tertentu
- tantangan
- menantang
- murah
- keping
- Lingkaran
- rekan
- menggabungkan
- komputasi
- perhitungan
- komputer
- komputasi
- konfigurasi
- dibangun
- kontrol
- dikendalikan
- bisa
- membuat
- Hari
- menjelaskan
- dikembangkan
- berbeda
- sulit
- pengenceran
- dioda
- mudah
- Mudah
- Listrik
- menghilangkan
- energi
- Seluruh
- ETH
- contoh
- harapan
- jauh
- bidang
- Fields
- Untuk
- bentuk
- dibentuk
- dari
- penuh
- lebih lanjut
- gerbang
- Gates
- Jerman
- Pemberian
- besar
- kisi
- kendali
- Panduan
- sulit
- Memiliki
- he
- membantu
- lebih tinggi
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- Namun
- HTML
- HTTPS
- gambar
- penting
- in
- Meningkatkan
- Meningkatkan
- sendiri-sendiri
- informasi
- mulanya
- inovasi
- inovatif
- dalam
- sebagai gantinya
- menarik
- terlibat
- isu
- IT
- NYA
- jpg
- terus
- terbesar
- laser
- laser
- pemimpin
- cahaya
- batas
- linear
- memuat
- tempat
- lokasi
- logo
- lagi
- Mesin
- Magnet
- membuat
- MEMBUAT
- Membuat
- banyak
- max-width
- juta
- lebih
- pindah
- gerakan
- beberapa
- Alam
- kebutuhan
- Netral
- New
- berikutnya
- nomor
- of
- on
- yang
- hanya
- operasi
- or
- perintah
- Lainnya
- di luar
- Mengungguli
- lebih
- Mengatasi
- sendiri
- Melakukan
- melakukan
- foto
- ahli fisika
- Fisika
- Dunia Fisika
- Tempat
- penempatan
- Platform
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- Titik
- poin
- posisi
- posisi
- mungkin
- potensi
- Ketelitian
- kehadiran
- Masalah
- masalah
- prosesor
- menghasilkan
- Diproduksi
- proyek
- Protektif
- diterbitkan
- mendorong
- Kuantum
- komputer kuantum
- komputasi kuantum
- superposisi kuantum
- qubit
- qubit
- radio
- Baca
- mewujudkan
- Merah
- sisa
- menghapus
- ulang
- BERKALI-KALI
- menggantikan
- membutuhkan
- wajib
- penelitian
- peneliti
- pembatasan
- s
- mengatakan
- Skala
- sisik
- skala
- melihat
- terpisah
- Urutan
- beberapa
- menunjukkan
- menunjukkan
- ditunjukkan
- Sederhana
- simulasi
- tunggal
- kecil
- So
- sejauh ini
- Space
- Spektroskopi
- Mulai
- Negara
- Negara
- statis
- Langkah
- Tangga
- kuat
- struktur
- seperti itu
- superkonduktor
- superposisi
- Permukaan
- Swiss
- sistem
- tim
- mengatakan
- Tesla
- uji
- dari
- bahwa
- Grafik
- mereka
- Mereka
- karena itu
- Ini
- mereka
- ini
- Melalui
- kuku ibu jari
- waktu
- kali
- untuk
- hari ini
- terhadap
- secara tradisional
- mengangkut
- terperangkap
- penangkapan
- perangkap
- benar
- mengetik
- universitas
- menggunakan
- bekas
- biasanya
- Kekosongan
- kelangsungan hidup
- adalah
- webp
- BAIK
- yang
- putih
- SIAPA
- akan
- dengan
- tanpa
- bekerja
- dunia
- zephyrnet.dll