Найден способ продлить квантовые состояния в 10 000 раз

Ученые нашли способ продлить квантовые состояния в 10 000 раз с помощью непрерывного переменного магнитного поля.

Результаты исследованя опубликованы в Science, кратко о них сообщает ScienceAlert.

Одной из главных сложностей квантовой технологии является получение сверхтонких квантовых состояний длительностью более нескольких миллисекунд. Ученые сделали большой шаг к решению проблемы, называемой декогеренцией (процесс нарушения когерентности, вызываемый взаимодействием квантовомеханической системы с окружающей средой посредством необратимого с точки зрения термодинамики процесса). 

Применяя непрерывное переменное магнитное поле к квантовой системе, называемой твердотельным кубитом, в дополнение к стандартным электромагнитным импульсам, необходимым для поддержания такой системы под контролем, команда смогла «отключить» ненужный шум. Исследователи сравнивают процесс с катанием на карусели – чем быстрее вы кружитесь, тем меньше слышите шум своего окружения, так звуки сливаются. В данном случае карусель – это вращающиеся электроны.

«При таком подходе мы не пытаемся устранить шум в окружающей среде», – говорит квантовый инженер Кевин Мяо из Чикагского университета. – Вместо этого мы обманываем систему, заставляя ее думать, что она не чувствует шума». Благодаря усилиям экспериментаторов твердотельная кубитная система смогла оставаться стабильной в течение 22 миллисекунд – в 10 000 раз дольше, чем раньше. 

«Это открывает новые исследовательские возможности, ранее считавшиеся непрактичными», – отмечает физик Дэвид Авшалом из Аргоннской национальной лаборатории в США. «Самое приятное, что это невероятно легко сделать. Теория, стоящая за этим, сложна, но логистика добавления переменного магнитного поля очень проста», – подчеркивает Мяо.

О том, что такое квантовые технологии и для чего они нужны, читайте в материале канала «Наука».