Физики МТИ описали новый подход к сохранению суперпозиции класса квантовых устройств, основанных на синтетических алмазах. Их работа, опубликованная в журнале Nature, может стать важным шагом к надежным квантовым вычислениям.
В большинстве технических областей лучшим способом стабилизации физической системы является управление с обратной связью. На основании измерений формируется сигнал, заставляющий систему вернуться в положенное состояние.
С квантовой системой такое невозможно, потому что измерения нарушают суперпозицию. «Обычно в таких случаях производят регулирование без обратной связи, — рассказал профессор МТИ и главный автор работы Паола Капелларо. — Вы apriori решаете, как регулировать систему, применяете механизмы управления и надеетесь на лучшее — что знаете о своей системе достаточно, чтобы она выполняла под вашим контролем то, что вы задумали. Обратная связь могла бы увеличить надежность, потому что позволила бы адаптироваться, если что-то пошло не так».
Физики из МФТИ создали основу для российских квантовых компьютеров
Технологии
Капелларо и ее выпускник Масаши Хиросе описали систему с обратной связью, которая не требует измерений. «Вместо классического контроллера для осуществления обратной связи мы теперь используем квантовый, — объясняет Капелларо. — Поскольку контроллер квантовый, производить измерения, чтобы понять, что происходит, не нужно».
«Главным преимуществом этой системы по сравнению с прошлыми опубликованными результатами — это устойчивость к помехам, — говорит Федор Железко, профессор физики из Университета Ульма, Германия. — Я уверен, что вскоре появится практическое применение этой технологии».