Kiinalaistutkijat saavuttavat edistysaskeleen kvanttiakustiikassa
Kiinalaiset tutkijat ovat saavuttaneet läpimurron kvanttiakustiikan alalla, onnistuen luomaan ja siirtämään monimutkaisia kvanttitiloja kahden erillisen komponentin välillä.
Kiinalaisten tutkijoiden ryhmä, jota johti akateemikko Yu Dapeng ja johon kuului Shenzhenin kansainvälisen kvantti-instituutin Tan Dian ja Saksan Stuttgartin yliopiston tutkijoita, on tehnyt merkittävän edistysaskeleen kvanttiakustiikan alalla. He ovat onnistuneet luomaan ja siirtämään monimutkaisia, useita tiloja kattavia kvanttisidonnaisuuksia (entangled states) kahden erillisen komponentin välillä skaalautuvalla kvanttisirulla.
Tutkimus, joka julkaistiin "Science"-lehdessä, hyödynsi kaksi suurta tilavuusäänivärähtelijää (HBAR) yhdistettynä suprajohtaviin kvanttibitteihin. Ryhmä onnistui valmistamaan ja karakterisoimaan monimoodisia, useita osapuolia koskevia kvanttisidonnaisuuksia kahdessa eri HBAR-komponentissa. Nämä sidonnaisuudet, jotka käsittivät kaksi, neljä ja kuusi kvanttitilaa, saavutettiin korkealla uskollisuudella (fidelity), joka oli parhaimmillaan 0,912. Lisäksi he onnistuivat siirtämään kahden ja neljän tilan sidonnaisuuksia HBAR-komponenttien välillä 0,785 ja 0,601 uskollisuudella.
Kvanttisidonnaisuuden todellisuus, kuten tutkimuksessa todetaan, tarkoittaa syvempää kvanttiliitosta kuin pelkkä matalampiasteisten sidonnaisuuksien summa. Tämä monimoodinen sidonnaisuus on olennaista kehitettäessä monisolmuisia kvanttiverkkoja ja hajautettuja kvanttitietojenkäsittelyjärjestelmiä. HBAR-komponentit, jotka tarjoavat useita tiloja ja pitkän eliniän, ovat keskeisiä seuraavan sukupolven kvanttitietojenkäsittelyalustojen rakentamisessa.
Tämä uusi lähestymistapa eroaa perinteisistä menetelmistä, jotka usein nojaavat monimutkaisiin kolmiulotteisiin rakenteisiin. Sen sijaan tutkimusryhmä integroi HBAR-värähtelijät, kvanttibitit ja kytkimet yhdelle kaksiulotteiselle kvanttisirulle. Tämä ratkaisu poistaa aiemmat tilalliset ja tekniset rajoitukset, mahdollistaen samalla monimoodisten sidonnaisuuksien siirtämisen eri kvanttisolmujen välillä. Tämä saavutus siirtää kvanttiakustiikan tutkimuksen kohti skaalautuvia, monisolmuisia kvanttitietojenkäsittelyjärjestelmiä.