Bilginin, hatalara neden olan gürültüye ve parazite duyarlı kuantum sistemleri kullanılarak kodlanması, gerçekçi olarak uygulanabilir bir kuantum bilgisayarın geliştirilmesinin önünde önemli bir engeldir. Kuantum bilgisayarların geliştirilmesi, bu hataları düzeltmede büyük bir zorlukla karşı karşıyadır. Kübitleri rezonatörlerle değiştirmek, sadece ikiden daha fazla belirli duruma sahip kuantum sistemleri, uygun bir alternatif sunar. Bu durumlar, birçok farklı şekilde titreşebilen bir gitar teline benzetilebilir.
Ancak, bir rezonatörün durumlarını kontrol etmek bir meydan okumadır. Şimdi, kuantum teknolojisi Chalmers Teknoloji Üniversitesi üç boyutlu bir boşlukta ışığın kuantum durumlarını kontrol etmek için bir teknik geliştirdi. Teknik, bilim adamlarının daha önce gösterilmiş olan tüm kuantum ışık durumlarını hemen hemen üretmelerini sağlar.
Deneysel bir araştırma grubunun başkanı olan Simone Gasparinetti kuantum fiziği Chalmers'da ve çalışmanın kıdemli yazarlarından biri, "Teknolojimizin dünyanın en iyileriyle aynı seviyede olduğunu gösterdik."
Mikroteknoloji ve Nanobilim Bölümü'nde doktora öğrencisi ve çalışmanın baş yazarı Marina Kudra, şunları söyledi: "Kübik faz durumu, birçok kuantum bilimcinin yirmi yıldır pratikte yaratmaya çalıştığı bir şeydir. Şimdi bunu ilk kez yapmayı başarmış olmamız, tekniğimizin ne kadar iyi çalıştığını gösteriyor, ancak en önemli ilerleme, değişen karmaşıklıktaki pek çok durum olduğu ve bunlardan herhangi birini yaratabilecek bir teknik bulduk. ”
Bilim adamları, kuantum mekanik özelliklerini kontrol ettiler. fotonlar kapılar adı verilen bir dizi elektromanyetik darbe uygulayarak. Fotonların durumunu oluşturmak için belirli bir basit yer değiştirme kapıları ve karmaşık SNAP kapıları dizisini optimize etmek için bir algoritma kullandılar. Karmaşık kapılar aşırı uzun olduğu ortaya çıktığında, bilim adamları optimum kontrol teknikleriyle elektromanyetik darbeleri en üst düzeye çıkararak onları kısaltmak için bir çözüm keşfettiler.
Simone Gasparinetti dedi ki, "SNAP kapılarımızın hızındaki büyük gelişme, kuantum denetleyicimizdeki uyumsuzluğun etkilerini azaltmamıza izin vererek bu teknolojiyi bir adım ileriye taşıdı. Kuantum mekanik sistemimiz üzerinde tam kontrol sağladık.”
Marina Kudra dedi ki, “Ya da daha şiirsel olarak söylemek gerekirse, ışığı büyüdüğü bir yerde yakaladım ve onu gerçekten güzel biçimlerde şekillendirdim.”
Bu amaca ulaşmak için üstün bir fiziksel sistem de gerekliydi.
Delsing Başına şuraya, “Chalmers'da, bir bina inşa etmek için tam yığına sahibiz. kuantum bilgisayar, teoriden deneye, hepsi tek bir çatı altında. Hata düzeltme sorununu çözmek, büyük ölçekli kuantum bilgisayarlar geliştirmede büyük bir darboğazdır ve sonuçlarımız kültürümüzün ve çalışma yollarımızın kanıtıdır."
Dergi Referans:
- Marina Kudra, Mikael Kervinen, Ingrid Strandberg, et al. Optimize Edilmiş SNAP-Deplasman Dizileri ile Wigner-Negatif Durumların Sağlam Hazırlanması. PRX Kuantum. DOI: 10.1103/PRXQuantum.3.030301
