Более быстрый метод чтения квантовой памяти

Скорость, с которой разделяются два состояния кубита, намного выше при измерении двумя микроволнами. Фото: Университет Аалто

Потенциальная компьютерная революция, которую квантовые компьютеры давно обещали, основана на их странном свойстве, называемом суперпозицией. А именно, кубиты могут принимать оба логических состояния 0 и 1 одновременно, поверх любого значения между ними. Осваивая суперпозиции всей квантовой памяти, квантовые компьютеры могут быстро решать проблемы, которые потребуют слишком много вычислительного времени от обычных компьютеров, работающих с нулями и единицами.

Тем не менее, кубиты чувствительны и в настоящее время хранят квантовую информацию менее чем за миллисекунду за раз, даже если они хранятся в замороженном состоянии при температурах, более холодных, чем темная сторона луны. Чтобы извлечь любую полезную информацию, метод, который считывает информацию из кубитов, должен занимать как можно меньше времени, допуская как можно меньше ошибок.

Джони Иконен, доктор философии студент в университете Аалто, разработал новый метод, который помогает сделать это. До настоящего времени метод, используемый для считывания информации с кубита, заключался в том, чтобы подавать короткий микроволновый импульс в сверхпроводящую цепь, содержащую кубит, и затем измерять отраженную микроволновую волну. Через 300 наносекунд состояние кубита можно вывести из поведения отраженного сигнала.

Новый метод применяет дополнительный микроволновый импульс в то же самое время к самому кубиту, а также к схеме, присоединенной к кубиту. Используя два импульса вместо одного, команда в Аалто смогла заставить отраженный импульс выявлять состояния кубита значительно быстрее, чем когда они применяли только один импульс.

Используя две отдельные микроволны, два состояния кубита можно разделить быстрее. Предоставлено: Университет Аалто

Надпись: два квантовых состояния, представленные здесь красными и синими стрелками, разделяются быстрее и могут быть прочитаны быстрее, когда система пульсирует двумя микроволнами

«Мы смогли завершить считывание за 300 наносекунд в наших первых экспериментах, но мы думаем, что падение ниже 100 наносекунд не за горами», — говорит Джони Иконен.

Повышая скорость и точность информации, получаемой из кубитов, ученые могут приблизиться к пониманию перспектив полезных квантовых вычислений.

«Это удивительный результат в приведении в порядок скользких кубитов. Я надеюсь, что это поможет сообществу в будущем достичь квантового превосходства и исправления ошибок, пути к квантовому компьютеру, имеющему практическую ценность », — говорит доктор Моттонен, который руководил работой с доктором Яном Гетцем.

Исследование опубликовано в Physical Review Letters.

Источник информации: https://phys.org/news/2019-02-faster-method-quantum-memory.html#jCp

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

comments powered by HyperComments
Оценки статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...