Skip to content
Home » Natuurkundigen bereiken doorbraak in qubit computing

Natuurkundigen bereiken doorbraak in qubit computing

    Natuurkundigen bereiken doorbraak in qubit computing
    Universiteiten Arizona State en Zhejiang bereiken doorbraak op het gebied van qubit computing

    Voorheen was dit alleen mogelijk in Rydberg-atoomsystemen.

    In een op donderdag 10 oktober te verschijnen paper. 13, binnen Natuurfysica, ASU Regents Professor Ying-Cheng Lai, zijn voormalige ASU-doctoraatsstudent Lei Ying en experimentator Haohua Wang, beide professoren aan de Zhejiang University in China, hebben een “eerste blik” getoond op de opkomst van kwantum-veellichaamslittekens (QMBS) als een robuust mechanisme voor het handhaven van de samenhang tussen op elkaar inwerkende qubits. Dergelijke exotische kwantumtoestanden bieden de aantrekkelijke mogelijkheid om uitgebreide multipartiete verstrengeling te realiseren voor een verscheidenheid aan toepassingen in de kwantuminformatiewetenschap en -technologie om een ​​hoge verwerkingssnelheid en een laag stroomverbruik te bereiken.

    “QMBS-staten beschikken over het intrinsieke en generieke vermogen van multipartiete verstrengeling, waardoor ze buitengewoon aantrekkelijk zijn voor toepassingen zoals kwantumdetectie en metrologie”, legt Ying uit.

    Klassiek of binair computergebruik is afhankelijk van transistors, die alleen de “1” of de “0” tegelijk kunnen vertegenwoordigen. In kwantumcomputing kunnen qubits tegelijkertijd zowel 0 als 1 vertegenwoordigen, wat computerprocessen exponentieel kan versnellen.

    “In kwantuminformatiewetenschap en -technologie is het vaak nodig om een ​​groot aantal fundamentele informatieverwerkingseenheden – qubits – samen te voegen”, legt Lai uit. “Voor toepassingen zoals quantum computing is het essentieel om een ​​hoge mate van coherentie of quantumverstrengeling tussen de qubits te behouden.

    “Echter, de onvermijdelijke interacties tussen de qubits en omgevingsgeluid kunnen de coherentie in een zeer korte tijd verpesten – binnen ongeveer tien nanoseconden. Dit komt omdat veel op elkaar inwerkende qubits een veellichamensysteem vormen”, zei Lai.

    De sleutel tot het onderzoek is inzicht in het uitstellen van thermalisatie om de samenhang te behouden, beschouwd als een cruciaal onderzoeksdoel in kwantumcomputing.

    “Uit de basisfysica weten we dat in een systeem van veel op elkaar inwerkende deeltjes, bijvoorbeeld moleculen in een gesloten volume, het proces van thermalisatie zal ontstaan. Het klauteren tussen vele qubits zal steevast resulteren in kwantumthermalisatie – het proces beschreven door de zo -de zogenaamde Eigenstate Thermalisatie-hypothese, die de samenhang tussen de qubits zal vernietigen, “zei Lai.

    Volgens Lai zullen de bevindingen die kwantumcomputing vooruitgaan, toepassingen hebben in onder meer cryptologie, veilige communicatie en cyberbeveiliging.


    Constructie van robuuste en schaalbare moleculaire qubits


    Informatie:
    Lei Ying, Veel-lichamen Hilbert ruimte littekens op een supergeleidende processor, NatuurNatuurkunde (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01784-9. www.nature.com/articles/s41567-022-01784-9

    Geleverd door de Arizona State University

    citaten: Natuurkundigen bereiken doorbraak in qubit computing (2022, 13 oktober) opgehaald op 13 oktober 2022 van https://phys.org/news/2022-10-physicists-qubit-breakthrough.html

    Op dit document rust copyright. Afgezien van een eerlijke handel ten behoeve van eigen studie of onderzoek, mag niets worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud wordt uitsluitend ter informatie verstrekt.