V kvantovém počítači byla zaznamenána nová fáze hmoty: během experimentu fyzici nasměrovali světlo na qubity pomocí schématu inspirovaného Fibonacciho sekvencí. Podle fyzika Philipa Dumitresca z Flatiron Institute je tato práce zcela novým způsobem chápání fází hmoty.
Qubity, které tvoří kvantový počítač, se snadno zapletou a to vede k chybám. Ke zlepšení spolehlivosti qubitů je zapotřebí multitaktický přístup. Zajištění symetrie může být jedním z prostředků ochrany qubitů před dekoherencí. Pokud čtverec otočíte o 90°, zůstane stejný tvar. Tato symetrie funguje jako obrana.
Pokud jsou qubity vystaveny rovnoměrně rozloženým laserovým pulzům, poskytuje to symetrii založenou ani ne tak na prostoru, ale na čase. Autoři chtěli vědět, zda by mohli tento efekt zvýšit přidáním nikoli symetrické periodicity, ale asymetrické kvaziperiodicity. To by podle jejich teorie neposkytlo jednu časovou symetrii, ale dvě. Jedno je vlastně skryto uvnitř druhého.
Myšlenka byla založena na rané práci týmu, ve které přišli s myšlenkou vytvořit něco, co se nazývá kvazikrystal. Funguje v čase, ale ne v prostoru. Pro srovnání, krystal se skládá ze symetrické mřížky atomů, která se v prostoru opakuje. Ale struktura atomů na kvazikrystalu se neopakuje, ale je stále uspořádaná.
Tým provedl svůj experiment na komerčním kvantovém počítači vyvinutém společností Quantinuum. Vytvořili sekvenci laserových pulzů na základě Fibonacciho čísel, kde každý segment je součtem předchozích dvou. Výsledkem je uspořádaná, ale neopakující se sekvence, jako v kvazikrystalu. Tým testoval svou práci a nasměroval lasery na ytterbiové pole qubitů, nejprve v symetrickém pořadí a poté kvaziperiodicky. Potom změřili koherenci dvou qubitů na obou koncích pasti.
Pro periodickou sekvenci byly qubity stabilní po dobu 1,5 sekundy. Pro kvaziperiodickou sekvenci zůstaly stabilní po dobu 55 sekund.
A tak objevili dříve neznámou fázi, při přechodu do které se kvantové objekty začnou chovat, jako by byly ve dvou různých časových dimenzích.
„Takovou fázi hmoty lze využít pro dlouhodobé ukládání kvantové informace. K tomu však musíme pochopit, jak lze tyto kvantové kvazikrystaly kombinovat s kvantovými výpočetními stroji. Nyní aktivně pracujeme na řešení tohoto problému,“ uvedl autor díla Philip Dumitrescu.
Můžete pomoci Ukrajině v boji proti ruským vetřelcům. Nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout, je darovat finanční prostředky ozbrojeným silám Ukrajiny prostřednictvím Zachraňte život nebo přes oficiální stránku NBÚ.
Přihlaste se k odběru našich stránek v Twitter to Facebook.
Přečtěte si také: