Ученым удалось увеличить срок жизни квантовой системы в 10000 раз
Условия, при которых квантовая система способна сохранять свое состояние в 10000 раз дольше, чем обычно, удалось создать исследователям из Чикаго, 13 августа сообщает Phys.org.
Группа ученых из Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета объявила об открытии простой модификации, которая позволяет квантовым системам оставаться работоспособными или «когерентными» в 10 000 раз дольше, чем достигалось раньше. Хотя ученые проверили свою технику на конкретном классе квантовых систем, называемых твердотельными кубитами, они считают, что она должна быть применима ко многим другим видам квантовых систем.
Квантовые состояния легко нарушаются фоновым шумом, источником которых могут быть вибрации, колебания температуры или случайные электромагнитные поля.
Таким образом, ученые пытаются найти способы сохранить целостность системы как можно дольше. Одним из распространенных подходов является физическая изоляция системы от шума окружающей среды, но это громоздко и сложно. Другой метод заключается в том, чтобы сделать все материалы максимально чистыми, но это является дорогостоящим.
Исследователи из Чикаго нашли другой способ. Вместе с обычными электромагнитными импульсами, используемыми для управления квантовыми системами, они добавили переменное магнитное поле. Точно настроив это поле, ученые смогли быстро вращать спины электронов и позволить системе «отключиться» от внешнего шума.
«При таком подходе мы не пытаемся устранить шум в окружающей среде; вместо этого мы „обманываем“ систему, заставляя ее думать, что она не испытывает шума», — сказал один из исследователей Кевин Мяо.
Эта небольшая добавка позволила системе оставаться когерентной на протяжении 22 миллисекунд, что на четыре порядка дольше, чем без магнитного поля и намного дольше, чем существовала любая ранее описанная электронная спиновая система. При этом методе почти полностью исчезает чувствительность к некоторым формам температурных колебаний, физических вибраций и электромагнитных помех, которые обычно разрушают квантовую когерентность.
