افزایش عمر کیوبیت توسط دانشمندان

دانشمندان نشان داده‌اند که با تغییر ساختار کریستال اطراف به متقارن شدن کمتر، ممکن است طول عمر یک کیوبیت مولکولی را افزایش دهند.

به گزارش سینا پرس فارس، کیوبیت واحد اساسی اطلاعات کوانتومی، آنالوگ کوانتومی یک بیت محاسباتی سنتی است. کیوبیت‌ها می‌توانند اطلاعات را برای مدت طولانی نگه دارند تا اینکه نویز یا سیگنال‌های تداخلی اطلاعات را از بین ببرد. افزایش مدت زمانی که اطلاعات پایدار می ماند، به عنوان زمان انسجام شناخته می شود، یکی از بزرگترین چالش ها در علم اطلاعات کوانتومی است.

کیوبیت ها انواع مختلفی دارند که یکی از آنها مولکول های مهندسی شده در آزمایشگاه است. کیوبیت های مولکولی مدولار هستند، به این معنی که می توان آنها را از یک محیط حرکت داد و به راحتی در محیطی دیگر قرار داد. در مقابل، انواع دیگر کیوبیت ها، مانند آنهایی که از نیمه هادی ها ساخته شده اند، به شدت با محیط خود پیوند دارند.

زمان‌های انسجام طولانی‌تر باعث می‌شود کیوبیت‌های مفیدتری در برنامه‌هایی مانند محاسبات، ارتباطات از راه دور، و سنجش در زمینه‌هایی مانند پزشکی، ناوبری و نجوم مفید باشند، از آنجایی که زمان انسجام را می توان با تغییر محفظه کیوبیت یا با قرار دادن آن در موقعیت نامتقارن تر نسبت به محفظه آن افزایش داد، نیازی به تغییر خود کیوبیت برای دستیابی به طول عمر بیشتر نیست.

سام بایلیس از دانشگاه گلاسکو گفت: تغییر تنها با تبادل اتم های منفرد روی مولکول های میزبان، یکی از کوچک ترین تغییراتی که می توانستید به دست آورید، محقق شد و باعث افزایش پنج برابری زمان همدوس شد، اثربخشی این تکنیک شکستن تقارن به این معنی است که کیوبیت‌های مولکولی می‌توانند در محیط‌های متنوعی کار کنند، حتی محیط‌هایی که نویز در آن‌ها قابل کاهش نیست.

فریدمن گفت: «ما یک دسته جدید برای اصلاح ویژگی‌های انسجام در سیستم‌های مولکولی ایجاد کرده‌ایم. ​”این توانایی جدید برای کنترل شیمیایی محیط میزبان فضای جدیدی را برای کاربردهای هدفمند کیوبیت های مولکولی باز می کند.” اگرچه ممکن است 10 میکروثانیه در مقایسه با برخی از سیستم ها بسیار طولانی به نظر نرسد، به خاطر داشته باشید که ما کاری برای کاهش منابع نویز انجام ندادیم. در محیط هایی که اندازه گیری کردیم، نویز بسیار قابل توجه است.

فریدمن در ادامه گفت:«این یک پیشرفت مهم است. توانایی تنظیم دقیق محیط کیوبیت یک مزیت منحصر به فرد کیوبیت های مولکولی است. این کار را نمی توان به راحتی در سیستم های مواد دیگر انجام داد. در دانشکده مهندسی مولکولی پریتزکر دانشگاه شیکاگو و مدیر تبادل کوانتومی شیکاگو. ​”دانستن ما می توانیم طول عمر یک کیوبیت را با مهندسی محیط آن افزایش دهیم، امکانات جدیدی را برای برنامه های کاربردی در محاسبات کوانتومی، سنجش و ارتباطات باز می کند.”

مترجم: فتانه حق پرست

منبع: scitechdaily