Квантовое преимущество в задачах оптимизации с помощью программируемого спинового стекла на 5000 кубитов

Исследовательская группа канадской компании D-Wave Quantum Inc., занимающейся квантовыми вычислениями, недавно создала новую систему квантовых вычислений, которая превосходит классические вычислительные системы в задачах оптимизации. Эта система, представленная в статье в журнале Nature, основана на программируемом спиновом стекле с 5000 кубитами (квантовыми эквивалентами битов в классических вычислениях).

Лазерная запись спиновых дефектов в нанофотонных полостях

В поисках новых методов для создания квантовых сетей исследователи из Гарвардского университета разработали новую лазерную стратегию для создания одноатомных приповерхностных дефектов материала, которые можно использовать для формирования кубитов, наиболее фундаментальных единиц квантовых вычислений. Команда также открыла метод измерения и описания формирования оптических излучателей в наноразмерных полостях в режиме реального времени.

Физики обнаружили необычные волны в магните на основе никеля

В исследовании, опубликованном в Nature Communications, физики сообщили об обнаружении необычных свойств у молибдата никеля, слоистого магнитного кристалла. Субатомные частицы, называемые электронами, напоминают крохотные магниты и ориентируются, как стрелки компаса, по отношению к магнитным полям. В экспериментах, в которых нейтроны рассеивались магнитными ионами никеля внутри кристаллов, было обнаружено, что два крайних электрона от каждого иона никеля ведут себя по-разному. Вместо того, чтобы выровнять свои спины, как стрелки компаса, они компенсировали друг друга в явлении, которое физики называют спиновым синглетом.

Индуцированные полем магнитные фазы в кубитовом квазикристалле Пенроуза

«С помощью квантового отжигателя мы продемонстрировали новый способ моделирования магнитных состояний », — сказал Алехандро Лопес-Безанилья, учёный из теоретического отдела Лос-Аламосской национальной лаборатории. Лопес-Безанилья является автором статьи об исследованиях в журнале Science Advances. «Мы показали, что магнитная квазикристаллическая решетка может содержать состояния, выходящие за пределы нулевого и однобитового состояний классической информационной технологии», — сказал Лопес-Безанилья. «Применяя магнитное поле к конечному набору спинов, мы можем трансформировать магнитный ландшафт квазикристаллического объекта».

Разработан новый высокоточный инструмент для измерения спинов в материалах

В статье, опубликованной на выходных в журнале Science Advances , доцент Джаррид Пла и его команда из Школы электротехники и телекоммуникаций UNSW вместе с коллегой профессором Scientia Андреа Морелло описали новое устройство, которое может измерять спины в материалах с высокой точность. Было обнаружено, что посылая микроволновую энергию в устройство, когда спины испускают свои сигналы, мы можем усиливать эти сигналы до того, как они покинут устройство. Более того, это усиление может быть выполнено с очень небольшим добавленным шумом, почти достигая предела, установленного квантовой схемой.

Субпикосекундное перемагничивание в спиновых клапанах без редкоземельных элементов

Исследователи из Университета Лотарингии во Франции и Университета Тохоку в Японии продемонстрировали субпикосекундное перемагничивание в архетипических спиновых клапанах без редкоземельных элементов. Их открытие было опубликовано в журнале Nature Materials 9 марта 2023 года.

Трубчатый наноматериал из углерода идеально подходит для вращения квантовых битов

Работая с исследователями из нескольких университетов, ученые из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) открыли метод внедрения вращающихся электронов в качестве кубитов в наноматериал-хозяин. Результаты их испытаний показали рекордно долгое время когерентности — ключевое свойство любого практического кубита, поскольку оно определяет количество квантовых операций, которые могут быть выполнены за время жизни кубита.

Перефокусировка оптически активного спинового кубита при сильных сверхтонких взаимодействиях

Международная группа ученых продемонстрировала скачок в сохранении квантовой когерентности спиновых кубитов квантовых точек в рамках глобального продвижения практических квантовых сетей и квантовых компьютеров. Эти технологии будут трансформировать широкий спектр отраслей и научных исследований: от безопасности передачи информации через поиск материалов и химических веществ с новыми свойствами до измерения фундаментальных физических явлений, требующих точной синхронизации времени между датчиками.

Когерентное управление электронными спинами в кремнии

Исследователи из Университета Рочестера недавно представили новую стратегию когерентного управления либо одним, либо несколькими электронными спинами в кремниевых квантовых точках. Этот метод, представленный в статье, опубликованной в журнале Nature Physics, может открыть новые возможности для разработки надежных и высокопроизводительных квантовых компьютеров. Стратегия управления электронными спинами в кремнии использует связь спин-долина, взаимодействие между спином электрона и состояниями долины. Электроны в кремниевых квантовых точках имеют как спиновые, так и долинные квантовые числа. Их спиновое состояние может быть «вверх» или «вниз», а их состояние впадины может быть + или -.

Физики изолируют пару атомов, чтобы впервые наблюдать силу взаимодействия p-волн

Сделан первый шаг в понимании перехода от «одной ко многим» частицам, изучив не одну и не множество, а две изолированные взаимодействующие частицы, в данном случае атомы калия. Результат, описанный в статье, опубликованной сегодня в журнале Nature, является первым небольшим шагом к пониманию естественных квантовых систем и того, как они могут привести к более мощным и эффективным квантовым симуляциям.