По словам физика Филиппа Думитреску из Института Флатирона, эта работа представляет собой совершенно новый способ понимания фаз материи.
Кубиты, из которых состоит квантовый компьютер, легко запутываются, и это приводит к ошибкам. Для повышения надежности кубитов нужен мультитактический подход.
Обеспечение симметрии может быть одним из средств защиты кубитов от декогеренции. Если повернуть квадрат на 90°, он останется той же формы. Эта симметричность работает как защита.
Если воздействовать на кубиты равномерно распределенными лазерными импульсами, то это обеспечивает симметрию, основанную не на пространстве, а на времени. Авторы хотели знать, могут ли они усилить этот эффект, добавив не симметричную периодичность, а асимметричную квазипериодичность.
Это, по их теории, обеспечило бы не одну временную симметрию, а две. Одна фактически скрыта внутри другой.
Идея была основана на более ранней работе команды, в которой появилась идея создать нечто, называемое квазикристаллом. Он функционирует во времени, а не в пространстве.
Для сравнения, кристалл состоит из симметричной решетки атомов, которая повторяется в пространстве. А вот структура атомов на квазикристалле не повторяется, но все же упорядочена.
Команда провела свой эксперимент на коммерческом квантовом компьютере, разработанном компанией Quantinuum. Они создали последовательность лазерных импульсов на основе чисел Фибоначчи, где каждый сегмент является суммой двух предыдущих. В результате получается упорядоченная, но не повторяющаяся последовательность, как в квазикристалле.
Команда проверила свою работу и направила лазеры на иттербиевую матрицу кубитов, сначала в симметричной последовательности, а затем квазипериодически. Затем они измерили когерентность двух кубитов на обоих концах ловушки.
Для периодической последовательности кубиты были стабильны в течение 1,5 секунд. Для квазипериодической последовательности они оставались стабильными в течение 5,5 секунд.
Читать далее:
Археологи нашли рисунки жутких людей с огромными головами: кем они были
НАСА: телескоп «Джеймс Уэбб» необратимо поврежден от удара небольшого метеорита
Телескоп «Джеймс Уэбб» сделал первый снимок Юпитера: на нем сразу 9 двигающихся целей