Физики Университета Аалто (Финляндия) совершили настоящий прорыв в области квантовых компьютеров. Впервые в истории им удалось считать информацию из кубитов с помощью сверхчувствительных тепловых детекторов, обойдя принцип неопределенности Гейзенберга.
Квантовая неопределенность
Напомним, что принцип неопределённости Гейзенберга — это фундаментальное ограничение в квантовой механике, которое не позволяет точно измерить две характеристики квантовой частицы. Говоря другими словами, чем точнее мы измеряем одну из них, тем менее точно удается измерить другую. Это может касаться самых различных пар: координат и импульса, тока и напряжения, электрического и магнитного полей и т.д.
Декогеренция
Именно принцип неопределенности стал большим препятствием на пути создания квантовых компьютеров. Ведь измеряя точно одну из характеристик, мы вносим изменения в другую, из-за чего кубиты теряют свои квантово-механические свойства. Это явление называется декогеренцией и является главным препятствием на пути создания стабильных и надежных квантовых компьютеров.
Новая технология измерений
Ранее для измерения характеристик ученые использовали параметрические усилители. Они позволяют усиливать слабые сигналы кубитов, но при этом привносят нежелательный квантовый шум, способный вызвать декогеренцию. В новой работе в качестве сверхчувствительных детекторов использовались тепловые болометры — приемники инфракрасного излучения. Они измеряют мощность или количество фотонов, что позволяет избежать квантового шума, получив точные данные.
Высокая точность
В ходе экспериментов ученым удалось добиться точности считывания почти в 62% при длительности самого считывания в 14 микросекунд. В ближайшем будущем специалисты планируют довести эти показатели до 99,9% и 200 наносекунд. Этого можно добиться, например, за счет замены материала болометра с металла на графен, который имеет более низкую теплоемкость и может обнаруживать очень небольшие изменения.
The post Физикам удалось обойти принцип квантовой неопределенности appeared first on Русская семерка.
