Новый метод позволяет в десять раз увеличить время квантовой когерентности за счет деструктивной интерференции коррелированного шума
Используя деструктивную интерференцию перекрестно-коррелированного шума, физикам удалось значительно увеличить время когерентности квантовых состояний, улучшить точность управления и повысить чувствительность высокочастотного квантового зондирования. Таким образом был разработан новый метод, который решает ключевые проблемы в квантовых системах, предлагая десятикратное увеличение стабильности и прокладывая путь для более надежных и универсальных квантовых устройств. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Исследование было проведено экспертами в области квантовой физики, включая аспиранта Алона Сальхова под руководством профессора Алекса Ретцкера из Еврейского университета, аспиранта Цинъюня Цао под руководством профессора Федора Железко и доктора Генко Генова из Ульмского университета, а также профессора Цзяньмина Цая из Хуачжунского университета науки и технологий.
Сфера Блоха кубита, подвергнутая кросс-коррелированному шуму (синий и красный). Метод деструктивно интерферирует этот шум, что приводит к превосходной производительности.
Кредит: Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.223601
Схематическое изображение деструктивной интерференции кросс-коррелированного шума, контрольных последовательностей и экспериментальной установки.
Кредит: Physical Review Letters (2024). DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.223601
Ключевые достижения этой новой стратегии включают в себя:
- Десятикратное увеличение времени когерентности: период, в течение которого квантовая информация остается нетронутой, увеличивается в десять раз по сравнению с предыдущими методами.
- Улучшенная точность управления: повышенная точность манипулирования квантовыми системами приводит к более точным и надежным операциям.
- Превосходная чувствительность: способность обнаруживать высокочастотные сигналы превосходит современный уровень техники, открывая новые возможности применения квантового зондирования.
Сальхов сказал: «Наш инновационный подход расширяет наш инструментарий для защиты квантовых систем от шума. Сосредоточившись на взаимодействии между несколькими источниками шума, мы достигли беспрецедентного уровня производительности, приблизившись к практической реализации квантовых технологий».
Это достижение не только знаменует собой значительный скачок в области квантовых исследований, но и открывает перспективы для широкого спектра приложений. Отрасли, которые полагаются на высокочувствительные измерения, такие как здравоохранение, получат огромную выгоду от этих улучшений.
