Учените работят все по-усилено за реализиране на потенциала на квантовите

Учените работят все по-усилено за осъществяване на капацитета на квантовите калкулации
(снимка: CC0 Public Domain)

Учени от Масачузетския софтуерен институт (MIT) излязоха с идея за идеална квантова платформа – тя се базира на нуклеарни кубити, само че към този момент съществува единствено на теория…

Някои от най-стабилните кубити могат да бъдат получени от атомни ядра. Квантовите положения на ядрата могат да бъдат непокътнати с часове, само че е невероятно да се управляват непосредствено от фотони. И все пак оптиката остава главното средство за образуване на квантовата връзка и квантовия интернет. Група учени от MIT откри решение на казуса, откривайки нов метод за управление на атомни ядра като кубити благодарение на фотони.

Фотоните като кванти (порции) от силата на електромагнитното лъчение съвсем не взаимодействат с атомните ядра и техните лични честоти се разграничават от 6 до 9 девет порядъка. При естествени условия фотоните работят върху спиновете на електроните наоколо до атомните ядра и този резултат се предава косвено върху спиновете на ядрата. Би било изкушаващо да повлияем непосредствено с фотоните като носители на информация върху изчислителните или запаметяващите кубити под формата на нуклеарни завъртания. Но по какъв начин да стане това?
още по темата
„ Открихме нов, мощен метод за взаимоотношение на нуклеарните завъртания с оптичните фотони от лазерите ”, споделя Паола Капеларо, професор по нуклеарни науки и инженерство. „ Този ​​нов механизъм за свързване разрешава [завъртанията] да бъдат следени и измервани, което прави потреблението на нуклеарни завъртания като кубити доста по-обещаващо ”.

Но към този момент това намерено е потвърдено единствено на доктрина. Провеждането на действителен опита ще стане на идващ стадий от проучването, прецизират учените от MIT.

Новият метод употребява свойства на ядрата като присъщия им електрически квадрупол. Чрез него ядрото взаимодейства с околната среда и това взаимоотношение може да бъде повлияно от светлинни кванти и затова да повлияе на самото ядро ​​- на неговото нуклеарно въртене, като записва или чете положението на кубита върху това ядро. Такъв резултат се оказва съвсем пряк: според от дължината на вълната на фотона спинът се завърта под един или различен ъгъл.

Илюстрация на концепцията, която учените от MIT имат намерение да потвърдят с опит
(графика: MIT)

Илюстрация, оповестена от учените, демонстрира накратко по какъв начин два лазерни лъча с разнообразни дължини на вълната могат да повлияят на електрическите полета (показани в розово на фигурата), заобикалящи атомното ядро ​​(бежови овали на фигурата), и действайки върху тези полета по подобен метод, че въртенето на ядрото се отклонява в избрана посока (както е показано със стрелката). И това отклоняване е строго обвързвано с честотата на входящия лъч (фотона).

Това изобретение на учените от MIT има доста евентуални приложения в квантовата памет, която се модифицира или чете от фотони – тази информация незабавно се предава в мрежата, към система за калкулации, датчици и спектроскопия. Научната общественост чака лабораторно удостоверение на препоръчаната доктрина. Ако тя се удостовери, квантовите компютри ще създадат скок.