1337 подписчиков
Квантовая запутанность, управляемая, многочастичная.
Исследователи из Университета науки и технологий Китая (USTC) Китайской академии наук (CAS) в сотрудничестве с исследователями из Университета Цинхуа и Университета Фудань сделали значительный прогресс в области подготовки и измерения масштабируемых многочастичных запутанных состояний. Их работа, опубликованная в журнале Physical Review Letters, получила признание от Американского физического общества, которое опубликовало статью в журнале Physics Magazine под названием "Веха в развитии квантового компьютера с оптической решеткой".
Квантовая запутанность является фундаментальным явлением, которое лежит в основе квантовых вычислений. Возможности квантовых вычислений экспоненциально растут с увеличением числа запутанных кубитов. Поэтому подготовка, измерение и манипулирование крупномасштабными запутанными состояниями являются ключевыми задачами в области квантовых исследований.
Среди физических систем, используемых для реализации квантовых битов (кубитов), ультрахолодные атомные кубиты в оптических решетках обладают превосходной когерентностью, масштабируемостью и высокоточным квантовым управлением. Исследовательская группа USTC с 2010 года активно изучает многочастичные фазовые переходы, атомные взаимодействия и динамику распределения энтропии в оптических решетках. К 2020 году команда достигла точности запутанности в 99,3% с более чем 1000 парами запутанных атомов.
Эти исследования открывают путь к повышению точности атомной запутанности и возможности параллельного атомного управления, что заложит основу для создания еще более крупных многоатомных запутанных состояний и дальнейших исследований в области квантовых вычислений.
Однако, несмотря на значительные достижения, ученые столкнулись с определенными ограничениями. Одной из проблем является сохранение и стабильность запутанных состояний на больших временных и пространственных масштабах. Эти проблемы требуют дальнейшего исследования и разработки новых методов и технологий.
Исследования в области квантовых вычислений и запутанных состояний имеют огромный потенциал для применений в различных областях, включая криптографию, оптимизацию, моделирование сложных систем и многое другое. Квантовые компьютеры с оптическими решетками могут стать основой для развития новых вычислительных платформ, которые смогут эффективно решать сложные задачи, недоступные для классических компьютеров.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.073401
2 минуты
20 сентября 2023