Исследователи из Института Макса Планка добились прорыва в квантовых технологиях, создав запутанность между наименьшими частицами света и звуковыми волнами. Эта инновация, отмеченная устойчивостью к внешнему шуму, является важным шагом на пути развития надежных квантовых компьютеров.
Об этом сообщает ProIT
Физики, в частности Чанлонг Чжу, Клаудиу Генес и Биргит Стиллер, разработали систему, позволяющую запутывать фотоны со звуковыми волнами, известными как фононы. Они назвали эту концепцию оптико-акустической запутанностью. Эта система уникально устойчива к шуму, что является одной из главных проблем в квантовых вычислениях.
Новая система и ее преимущества
Обычно квантовые состояния, необходимые для вычислений, легко поднимаются под влиянием внешних факторов. Однако предложенная система значительно снижает этот риск. Исследователи считают, что решение проблемы шума возможно благодаря увеличению размерности и добавлению новых частиц в запутанную систему.
Запутанность между фотонами и фононами трудно достичь из-за разных скоростей и уровня энергии этих частиц. Для реализации этого исследователи использовали рассеяние Бриллюэна, что позволяет свету взаимодействовать с материалом через звуковые волны.
Перспективы для квантовых технологий
Система, разработанная учеными, позволяет лазерному свету и акустическим волнам взаимодействовать в твердотелом волноводе, созданном для бриллиеновского рассеяния. Это способствует запутанности частиц с разными уровнями энергии. Особенностью этого метода является его способность работать при более высоких температурах, чем другие технологии, что уменьшает потребность в дорогостоящем охлаждении. Это открывает новые возможности квантовых вычислений, квантовой памяти, метрологии, телепортации и связи.
"Тот факт, что система работает в большом диапазоне как оптических, так и акустических режимов, открывает новую перспективу связывания с непрерывными режимами с большим потенциалом для применений в квантовых вычислениях, квантовой памяти, квантовой метрологии, квантовой телепортации и квантовой связи". связи с помощью запутывания, а также для исследований границы между классическим и квантовым миром», — говорится в исследовании.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, подтверждающем его значимость для науки. Технология может изменить подход к квантовым вычислениям, выведя их из криогенной зоны и открыв новые горизонты для дальнейших исследований.
