[ad_1]
Obliczenia kwantowe potrzebują sposobu na przechowywanie informacji, które wykorzystują i przetwarzają. Jako nowa dziedzina, wciąż pracuje nad tym, gdzie i jak przechowywać informacje kwantowe.
Nowe badanie pokazuje nowo opracowaną metodę skutecznego tłumaczenia elektrycznych stanów kwantowych na dźwięk i odwrotnie. Ten rodzaj tłumaczenia umożliwiłby przechowywanie danych kwantowych utworzonych przez nadchodzące komputery kwantowe, które najprawdopodobniej będą obwodami elektrycznymi.
Opracowana przez Caltech, nowa metoda wykorzystuje fonony i cząsteczki dla dźwięku. Ponieważ stosunkowo łatwo jest stworzyć małe urządzenia, które mogą przechowywać te fale mechaniczne, eksperyment ma na celu wykorzystanie fononów do przechowywania informacji kwantowych.
Naukowcy opracowali niewielkie urządzenie składające się z elastycznych płytek, które są wprawiane w drgania przez fale dźwiękowe o niezwykle wysokich częstotliwościach. Po podaniu ładunku elektrycznego płytki te mogą wchodzić w interakcje z sygnałami elektrycznymi przenoszącymi informacje kwantowe. Podobnie jak w przypadku krzyczenia do pokoju wcześniej w tej historii, umożliwia to przesyłanie informacji do urządzenia w celu ich przechowywania i późniejszego wykorzystania.
Mohammad Mirhosseini, adiunkt w dziedzinie elektrotechniki i fizyki stosowanej, powiedział, „Wcześniejsze badania dotyczyły specjalnego rodzaju materiałów znanych jako piezoelektryki jako sposobu przekształcania energii mechanicznej w energię elektryczną w zastosowaniach kwantowych”.
„Materiały te mają jednak tendencję do powodowania strat energii dla fal elektrycznych i dźwiękowych, a straty są wielkim zabójcą w świecie kwantowym” – mówi Mirhosseini. W przeciwieństwie do tego, nowa metoda opracowana przez Mirhosseiniego i jego zespół jest niezależna od właściwości konkretnych materiałów, dzięki czemu jest kompatybilna z uznanymi urządzeniami kwantowymi opartymi na mikrofalach”.
Alkim Bozkurt, doktorant w grupie Mirhosseiniego i główny autor artykułu, powiedział, „Stworzenie skutecznych urządzeń pamięci masowej o niewielkich rozmiarach było kolejnym praktycznym wyzwaniem dla naukowców pracujących nad zastosowaniami kwantowymi”.
„Jednak nasza metoda umożliwia przechowywanie informacji kwantowych z obwodów elektrycznych przez dwa rzędy wielkości dłużej niż inne kompaktowe urządzenia mechaniczne”.
Journal Reference:
- Bozkurt, A., Zhao, H., Joshi, C., et al. Kwantowy interfejs elektromechaniczny dla długożyciowych fononów. Nature Physics. (2023). DOI: 10.1038/s41567-023-02080-w
[ad_2]