10,6 тыс подписчиков
Открытие ученых РФ поможет улучшить защиту квантовых компьютеров от помех
Физики изучили, как интенсивность парных перескоков электронов влияет на сохранение квантовых свойств одномерного проводника
Исследователи из России раскрыли перемены в свойствах электронов внутри одномерных квантовых проводов, которые приводят к потере этими структурами их необычных квантовых свойств или же к существенным переменам в их природе. Понимание этого поможет защитить квантовые компьютеры от помех, сообщила пресс-служба НИУ ВШЭ.
"Результаты нашего исследования могут быть применены для защиты квантовых состояний от разрушения, что важно для создания квантового компьютера. Упорядоченность расположения частиц в одномерной системе при достаточно сильных квантовых корреляциях между частицами позволяет сохранить сверхтекучее состояние квантового провода", - рассказал исследователь из НИУ ВШЭ Мурод Баховадинов, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как объясняют ученые, электроны внутри одномерных проводников, таких как квантовые провода, ведут себя не так, как это делают эти частицы в трехмерной среде. На их поведение оказывают сильное влияние квантовые флуктуации, которые часто заставляют электроны проявлять коллективное поведение. К примеру, внутри квантовых проводов электроны ведут себя как своеобразная сверхтекучая жидкость, и при этом они совершают некоторые другие формы коллективных взаимодействий.
По словам исследователей, при разработке квантовых приборов и компонентов квантового компьютера на базе этих одномерных структур важно учитывать и понимать то, при каких условиях среды электроны перестают участвовать в подобных формах коллективного поведения. Для получения подобных сведений российские физики изучили то, как интенсивность парных перескоков электронов влияет на сохранение квантовых свойств одномерного проводника.
Эти расчеты показали, что необычные квантовые свойства одномерных проводников начинают исчезать при достаточно сильных парных "прыжках" электронов и связях между парами этих частиц. В дополнение к этому, исследователи обнаружили, что если доля парных прыжков частиц по отношению к одиночным прыжкам превышает одну треть, то наблюдается переход в особое неустойчивое состояние.
При этом физики выяснили, что состояние сверхтекучей жидкости сохраняется в тех случаях, если парные "прыжки" электронов происходят достаточно часто, и при этом они идут в направлении, противоположном одиночным прыжкам. Существование подобных особенностей в поведении электронов внутри одномерных проводников необходимо учитывать при разработке различных квантовых устройств и компонентов квантовых компьютеров, сказали ученые.
© Денис Вышинский/ТАСC, архив
2 минуты
5 августа 2024