Une nouvelle phase de la matière a été remarquée dans un ordinateur quantique : lors d'une expérience, des physiciens ont dirigé la lumière sur des qubits en utilisant un schéma inspiré de la suite de Fibonacci. Selon le physicien Philip Dumitrescu du Flatiron Institute, ce travail est une toute nouvelle façon de comprendre les phases de la matière.
Les qubits qui composent un ordinateur quantique s'emmêlent facilement, ce qui entraîne des erreurs. Une approche multi-tactique est nécessaire pour améliorer la fiabilité des qubits. Assurer la symétrie peut être un moyen de protéger les qubits de la décohérence. Si vous faites pivoter le carré de 90°, il gardera la même forme. Cette symétrie fonctionne comme une défense.
Si les qubits sont exposés à des impulsions laser uniformément réparties, cela fournit une symétrie basée non pas tant sur l'espace, mais sur le temps. Les auteurs ont voulu savoir s'ils pouvaient renforcer cet effet en ajoutant non pas une périodicité symétrique, mais une quasi-périodicité asymétrique. Ceci, selon leur théorie, fournirait non pas une symétrie temporelle, mais deux. L'un est en fait caché à l'intérieur de l'autre.
L'idée était basée sur les premiers travaux de l'équipe, dans lesquels ils ont eu l'idée de créer quelque chose appelé un quasi-cristal. Il fonctionne dans le temps, mais pas dans l'espace. À titre de comparaison, un cristal est constitué d'un réseau symétrique d'atomes qui se répète dans l'espace. Mais la structure des atomes sur un quasi-cristal n'est pas répétée, mais toujours ordonnée.
L'équipe a mené son expérience sur un ordinateur quantique commercial développé par Quantinuum. Ils ont créé une séquence d'impulsions laser basée sur les nombres de Fibonacci, où chaque segment est la somme des deux précédents. Le résultat est une séquence ordonnée, mais non répétitive, comme dans un quasi-cristal. L'équipe a testé son travail et dirigé des lasers sur un réseau de qubits d'ytterbium, d'abord dans une séquence symétrique, puis quasi-périodiquement. Ils ont ensuite mesuré la cohérence des deux qubits à chaque extrémité du piège.
Pour la séquence périodique, les qubits étaient stables pendant 1,5 sec. Pour la séquence quasi-périodique, ils sont restés stables pendant 55 secondes.
Et ainsi ils ont découvert une phase jusqu'alors inconnue, lors de la transition dans laquelle les objets quantiques commencent à se comporter comme s'ils se trouvaient dans deux dimensions temporelles différentes.
"Une telle phase de la matière peut être utilisée pour le stockage à long terme d'informations quantiques. Pour ce faire, cependant, nous devons comprendre comment ces quasi-cristaux quantiques peuvent être combinés avec des machines informatiques quantiques. Nous travaillons maintenant activement à résoudre ce problème", a déclaré l'auteur de l'ouvrage, Philip Dumitrescu.
Vous pouvez aider l'Ukraine à lutter contre les envahisseurs russes. La meilleure façon de le faire est de faire don de fonds aux forces armées ukrainiennes par le biais de Sauver la vie ou via la page officielle NBU.
Abonnez-vous à nos pages en Twitter que Facebook.
Lisez aussi: