Yeni qubit tasarımı, kuantum bilgisayar uygulamalarını geliştiriyor

Araştırmacılar, yeni kuantum bilgisayar uygulamaları geliştirmek için manyetik nesneler tasarlamak için kübitleri kullandılar.

kullanarak bilgisayar kadar Kuantum deneyleri için bir fizik platformu olarak araştırmacılar, kübitleri kullanarak idealize edilmiş manyetik nesneleri tasarlamanın ve karakterize etmenin yeni bir yolunu keşfettiler. Bu, kuantum hesaplama için malzeme geliştirmeye yönelik yeni bir yaklaşım açacaktır.

iş, ‘Bir Penrose kübit yarı kristalinde alan kaynaklı manyetik fazlaryılında yayınlandı Bilim ilerler.

Deneyde D-Wave kuantum tavlama bilgisayarları kullanıldı

Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’nın teorik bölümünde varsayımsal bir deneysel bilim insanı ve makalenin ilgili yazarı olan Alejandro López-Pizzanella, “Kuantum tavlamanın yardımıyla, manyetik durumları modellemek için yeni bir yöntem gösterdik” dedi.

López-Pizzanella, “Yarı kristalli bir manyetik kafesin sıfırın ötesinde durumları ve klasik IT ile bir durumu barındırabileceğini gösterdik” dedi. “Sonlu bir dizi dönüşe bir manyetik alan uygulayarak, yarı kristal bir nesnenin manyetik manzarasını dönüştürebiliriz.”

“Yarı kristal, sıradan kristallerde bulunanlardan farklı kurallara uyan bazı temel şekillerin tekrarlanmasından oluşan bir yapıdır” dedi.

Ekip, yarı kristaller üzerinde gerçek fizik deneylerini modellemek yerine, bu deneyleri gerçekleştirmek için D-Wave kuantum tavlama bilgisayarlarını kullandı. Lopez-Bezanilla, bu yaklaşımın, “madde sizinle konuşsun, çünkü bilgisayar kodunu çalıştırmak yerine doğrudan kuantum platformuna gidiyoruz ve tüm fiziksel etkileşimleri istediğimiz gibi ayarlıyoruz” dedi.

Ekip, bir Penrose yarı kristalinin geometrisini yeniden oluşturmak için 201 kübiti birbirine bağladı.

Lopez-Bezanilla, bir D-Wave bilgisayarı kullanarak 201 kübit seçti ve bunları bir Penrose yarı kristalinin şeklini yeniden oluşturmak için birbirine bağladı. Bu, araştırmacıların davranışlarını bir manyetik alanın etkisi altında izlemelerine yardımcı olur.

Roger Penrose’un 1970’lerde periyodik olmayan yapıları tasarlamasından bu yana hiç kimse her penrose yarı kristal düğümünü döndürmedi.

Lopez-Bezanilla, “Kubitleri mükemmel bir şekilde birleştirerek yarı kristallerinden birinin, sözde P3’ün geometrisini yeniden üretti” dedi. “Sürprizime göre, yapıya belirli harici manyetik alanlar uygulamanın bazı kübitlerin aynı olasılıkla yukarı ve aşağı yönler göstermesine neden olduğunu fark ettim ve bu da P3 yarı kristalinin zengin bir manyetik şekil çeşitliliği benimsemesine yol açtı.”

Yarı kristaller, dış alanla kübitler ve kübitler arasındaki etkileşimin gücünü manipüle ederek farklı manyetik düzenlemeleri dengeler. Bu, birden fazla bit bilgiyi tek bir nesneye kodlama yeteneği sağlar.

Bu konfigürasyonlardan bazıları, kübitlerin yönünün kesin olarak sıralanmadığını gösteriyor.

Lopez-Bezanilla, “Bu bizim lehimize olabilir, çünkü bilgi bilimi için önemli olan kuantum kuasipartiküllerini potansiyel olarak barındırabilirler” dedi. Dönen bir yarı parçacık, dış gürültüye karşı bağışık olan bilgileri taşıyabilir.

Bir kuasipartikül, bir grup temel elementin kolektif davranışını tanımlar. Örneğin kütle ve yük, sanki birmiş gibi hareket eden birkaç döngüye bağlanabilir.