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.

Обнаружен дефект одного атома в 2D-материале, который может хранить квантовую информацию при комнатной температуре

Ученые обнаружили, что «одиночный атомный дефект» в слоистом 2D-материале может удерживать квантовую информацию в течение микросекунд при комнатной температуре. Дефект, обнаруженный исследователями из университетов Манчестера и Кембриджа с использованием тонкого материала под названием гексагональный нитрид бора (hBN), демонстрирует спиновую когерентность — свойство, при котором электронный спин может сохранять квантовую информацию — в условиях окружающей среды. Они также обнаружили, что этими вращениями можно управлять с помощью света.

Микроловушка Пеннинга для квантовых вычислений

Экспериментально продемонстрировано, что ионные ловушки, подходящие для использования в квантовых компьютерах, могут быть построены с использованием статических магнитных полей вместо осциллирующих. В этих статических ловушках с дополнительным магнитным полем (ловушки Пеннинга) реализовывался как произвольный транспорт, так и необходимые операции для будущих суперкомпьютеров. Исследователи недавно опубликовали свои результаты в научном журнале Nature. Установлено, что энергетические состояния кубита захваченного иона можно контролировать, сохраняя квантово-механические суперпозиции. Когерентный контроль работал как с электронными (внутренними) состояниями иона, так и с (внешними) квантованными колебательными состояниями, а также для связи внутренних и внешних квантовых состояний.

Когерентный двухфотонный лидар с некогерентным светом

В отличие от традиционного когерентного лидара, где время когерентности является ограничивающим фактором, интерференционные полосы второго порядка в когерентном двухфотонном лидаре остаются незатронутыми коротким временем когерентности источника света, определяемым его спектральной полосой пропускания. Новое исследование показывает, что когерентный двухфотонный лидар устойчив к турбулентности и окружающему шуму, что знаменует собой значительный шаг вперед в применимости технологии лидар в сложных условиях.

Новая архитектура квантовых вычислений обеспечивает кубит электронного заряда со временем когерентности 0,1 миллисекунды

Последовательность является основой эффективного общения, будь то письменное, устное общение или обработка информации. Этот принцип распространяется на квантовые биты или кубиты. Квантовый компьютер однажды сможет решить ранее непреодолимые проблемы в области прогнозирования климата, дизайна материалов, открытия лекарств и многого другого. Команда, возглавляемая Аргоннской национальной лабораторией Министерства энергетики США (DOE), достигла важной вехи на пути к будущим квантовым вычислениям. Они увеличили время когерентности своего нового типа кубита до впечатляющих 0,1 миллисекунды — почти в тысячу раз лучше, чем предыдущий рекорд. Исследование было опубликовано в журнале Nature Physics.

Когерентная сверхбыстрая фотоэмиссия из одного квантованного состояния одномерного излучателя

Совместная исследовательская группа под руководством профессора Дай Цина и профессора Ли Чи из Национального центра нанонауки и технологий (NCNST) Китайской академии наук (CAS) продемонстрировала когерентную сверхбыструю фотоэмиссию с одного квантованного энергетического уровня углерода (нанотрубка). Исследование было опубликовано в журнале Science Advances 12 октября. Для сверхбыстрой резонансно-туннельной одноэлектронной эмиссии были использованы одностенные углеродные нанотрубки диаметром примерно 2 нм в качестве эмиттеров. Разброс энергии эмиссии электронов составил примерно 57 мэВ, что на порядок ниже, чем у металлов.

Новые квазичастицы соединяют микроволновые и оптические домены

В статье, опубликованной сегодня (18 сентября) в журнале Nature Communications, учёные из Института Пола-Друде в Берлине, Германия, и Института Бальсейро в Барилоче, Аргентина, продемонстрировали, что смешивание ограниченных квантовых жидкостей света и звука ГГц приводит к появлению неуловимой квазичастицы фоноритона — частично кванта света (фотона), кванта звука (фонона) и полупроводникового экситона. Это открытие открывает новый способ когерентного преобразования информации между оптическими и микроволновыми областями, что приносит потенциальную пользу в области фотоники, оптомеханики и технологий оптической связи.

Спин-оптический лазер атомного масштаба

Исследователи из Израильского технологического института Технион разработали когерентный и управляемый спин-оптический лазер на основе одного атомного слоя. Это открытие стало возможным благодаря когерентным спин-зависимым взаимодействиям между одним атомным слоем и латерально ограниченной фотонной спиновой решеткой, последняя из которых поддерживает высокодобротные состояния спиновой долины посредством фотонного спинового расщепления связанного состояния в континууме типа Рашбы.

Диодный эффект Джозефсона, полученный в результате когерентной связи ближнего действия

Сверхпроводящий (SC) диодный эффект представляет собой интересное невзаимное явление, возникающее, когда материал подвергается SC в одном направлении и резистивному в другом. Этот эффект был в центре внимания многочисленных физических исследований, поскольку его наблюдение и надежный контроль в различных материалах могут позволить в будущем разработать новые интегральные схемы. Исследователи из RIKEN и других институтов в Японии и США недавно наблюдали эффект SC-диода в недавно разработанном устройстве, состоящем из двух когерентно связанных джозефсоновских переходов. Их статья, опубликованная в журнале Nature Physics, может помочь в разработке многообещающих технологий, основанных на связанных джозефсоновских переходах.

Новый тип квантового бита в полупроводниковых наноструктурах

Исследователи создали состояние квантовой суперпозиции в полупроводниковой наноструктуре, которая может служить основой для квантовых вычислений. Хитрость: два оптических лазерных импульса, которые действуют как один терагерцовый лазерный импульс. Немецко-китайская исследовательская группа успешно создала квантовый бит в полупроводниковой наноструктуре. С помощью особого энергетического перехода исследователи создали состояние суперпозиции в квантовой точке — крошечном участке полупроводника, — в котором электронная дырка одновременно обладает двумя разными энергетическими уровнями. Такие состояния суперпозиции являются фундаментальными для квантовых вычислений.