Новый датчик решит проблемы создания квантового компьютера
Исследователи Массачусетского технологического университета нашли путь для преодоления главных препятствий для сверхбыстрых квантовых компьютеров, каковые смогут стать замечательным инструментом для ответа таких задач как, к примеру, взлом кода.
Один из подходов предполагает использование сверхпроводимых элементов, каковые находятся в условиях, родных к полному нулю (-273°С), они смогут вести себя подобно неестественным атомам (наноблокам, в которых электроны находятся на определенных дискретных энергетических уровнях). Но классические методики молекул свойств и определения атомов не всегда могут быть легко применены к неестественным атомам. И сейчас показался метод заполнить данный пробел.
Черта энергетических уровней есть фундаментом для построения и понимания любого устройства на ядерном уровне. Ньютон продемонстрировал, что солнечный свет возможно рассредоточен в спектр цветов, где любой цвет воображает разный уровень энергии. Это вытекает из анализа того, что атом реагирует на разные частоты света и других электромагнитных излучений — методика известна как спектроскопия.
Но неестественные атомы имеют энергетические уровни, соответствующие широкому диапазону частот — от десятков до сотен гигагерц. Что делает применение спектроскопии дорогим и сложным.
Ученые Массачусетского технологического университета создали дополнительный способ, названный амплитудной спектроскопией. Он разрешает характеризовать квантовые объекты в широких частотных диапазонах. Более глубокое познание сверхпроводящих структур способно ускорить развитие квантового компьютера. Любой неестественный атом может функционировать в качестве кубита (qubit), что может быть в разных энергетических состояниях в один момент.
Что свидетельствует отсутствие четких положений 1 и 0, будет иметь место сочетание двух состояний.
Амплитудная спектроскопия собирает данные о сверхпроводящем неестественном атоме посредством изучения реакции на действие одной фиксированной частоты. Датчик заставляет атом выполнять энергетические переходы. Корректировка амплитуды источника постоянной частоты снабжает фактически нескончаемое число переходов атомов между энергетическими уровнями. В ответ на излучение неестественного атома датчик выдает интерференционные изображения.
Для каждого уровня энергии они имеют собственный вид, играя роль необычных отпечатков пальцев.
Андрей Горьев