Дослідники з Інституту Макса Планка досягли прориву у квантових технологіях, створивши заплутаність між найменшими частинками світла та звуковими хвилями. Ця інновація, відзначена стійкістю до зовнішнього шуму, є важливим кроком на шляху до розвитку надійних квантових комп’ютерів.
Про це розповідає ProIT
Фізики, зокрема Чанлонг Чжу, Клаудіу Генес та Біргіт Стіллер, розробили систему, яка дозволяє заплутувати фотони зі звуковими хвилями, відомими як фонони. Вони назвали цю концепцію оптико-акустичною заплутаністю. Ця система є унікально стійкою до шуму, що є однією з головних проблем у квантових обчисленнях.
Нова система та її переваги
Зазвичай квантові стани, необхідні для обчислень, легко порушуються під впливом зовнішніх факторів. Однак запропонована система значно знижує цей ризик. Дослідники вважають, що вирішення проблеми шуму можливе завдяки збільшенню розмірності та додаванню нових частинок до заплутаної системи.
Заплутаність між фотонами та фононами важко досягти через різні швидкості та рівні енергії цих частинок. Для реалізації цього дослідники використали розсіювання Бріллюена, що дозволяє світлу взаємодіяти з матеріалом через звукові хвилі.
Перспективи для квантових технологій
Система, розроблена вченими, дозволяє лазерному світлу та акустичним хвилям взаємодіяти у твердотілому хвилеводі, створеному для бріллюенівського розсіювання. Це сприяє заплутаності частинок з різними рівнями енергії. Особливістю цього методу є його здатність працювати при вищих температурах, ніж інші технології, що зменшує потребу в дорогому охолодженні. Це відкриває нові можливості для квантових обчислень, квантової пам’яті, метрології, телепортації та зв’язку.
“Той факт, що система працює у великому діапазоні як оптичних, так і акустичних режимів, відкриває нову перспективу зв’язування з безперервними режимами з великим потенціалом для застосувань у квантових обчисленнях, квантовій пам’яті, квантовій метрології, квантовій телепортації та квантовому зв’язку за допомогою заплутування, а також для досліджень межі між класичним і квантовим світом”, — йдеться у дослідженні.
Дослідження опубліковане в журналі Physical Review Letters, що підтверджує його значущість для науки. Технологія може змінити підхід до квантових обчислень, вивівши їх з кріогенної зони та відкривши нові горизонти для подальших досліджень.
