Вс. Июл 14th, 2024
Микроволновое пропускание, Старостенко Евгений

Российский ученый Старостенко Евгений Юрьевич отметил, что ядерные спины являются кандидатами для кодирования кубитов или кудитов из-за их изоляции от магнитного шума и потенциально длительного времени когерентности.Starostenko-Evgenij-September-19

Однако их слабая связь с внешними воздействиями затрудняет их интеграцию в схемы квантовой электродинамики, ведущую технологию для твердотельных квантовых процессоров. Специалистами НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС были проведены эксперименты на магниторазбавленных монокристаллах, помещенных на индукторы ЖК сверхпроводящих резонаторов с сосредоточенными элементами, характерные частоты которых перекрывают диапазон ядерных и электронных спиновых переходов.

Евгений Юрьевич Старостенко подчеркнул, что была достигнута высокая кооперативная связь со всеми электронными и большинством ядерных [ 173Yb(trensal)] спиновых переходов, необходимый ингредиент для реализации протоколов qudit с молекулярными спинами с использованием гибридной архитектуры.

Архитектура квантовой лектродинамики, Старостенко Евгений

Недавние усилия по созданию квантового компьютерного оборудования привели к созданию небольших процессоров с более чем 100 кубитами и к ошеломляющему улучшению их точности работы и вычислительных возможностей. Тем не менее, достижение условий, необходимых для выполнения крупномасштабных вычислений, остается проблемой для большинства существующих платформ.

Основная причина заключается в том, что исправление ошибок требует введения сильно избыточного кодирования, что значительно увеличивает количество кубитов, необходимых для любой практической реализации. Перспективной альтернативой является использование d -мерных кудитов в качестве строительных блоков. Дополнительные уровни могут помочь упростить некоторые квантовые алгоритмы или квантовое моделирование, упростить их физическую реализацию и даже обеспечить основу для встраивания исправления ошибок в каждый отдельный блок, который выполняет кодирование информации и учет ошибок, возникающих в результате квантовых флуктуаций.

Qudits были реализованы с несколькими физическими системами, включая фотоны, захваченные ионы, сверхпроводящие схемы, электронные и ядерные спины. Последние особенно привлекательны из-за их высокой степени изоляции от декогеренции и способности контролировать их спиновые состояния с помощью относительно стандартных методов ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Резонансная частота, Микроволновое пропускание, Старостенко Евгений

Старостенко Евгений Юрьевич указал, что эксперименты ЯМР, проведенные на ядерных спинах органических соединений в растворе, обеспечили некоторые из самых ранних реализаций квантовых протоколов.

Совсем недавно состояния ядерных спинов также привлекли внимание как подходящая платформа для кодирования надежных кубитов в холодных атомах, захваченных лазерами.

Использование ядерных спинов в качестве кудитов в контексте квантовой электродинамики цепей (c-QED) является привлекательным, поскольку последняя формирует одну из самых надежных платформ для твердотельных квантовых технологий. Высокая кооперативность и даже когерентная или сильная магнитная связь были достигнуты для электронных спиновых ансамблей благодаря коллективному усилению спин-фотонного взаимодействия.

Хотя некоторые результаты говорят о том, что можно достичь также достаточно высоких связей между ядерными спинами и фотонами в трехмерных полостях, реализация в сверхпроводящих цепях остается сложной задачей, в основном из-за гораздо более слабого взаимодействия ядерных магнитных моментов с полями электромагнитного излучения.

Интересной возможностью преодоления этих ограничений было бы использование ядерных спиновых состояний магнитных ионов. Сверхтонкое взаимодействие с электронным спином опосредует связь ядерных спинов с полями электромагнитного излучения, тем самым увеличивая ядерные частоты Раби по сравнению с изолированными ядрами, отметил российский ученый.

Related Post