Kinesiska forskare gör framsteg inom kvantakustik
Kinesiska forskare har uppnått ett genombrott inom kvantakustik och lyckats generera och överföra komplexa, flerdimensionella kvanttillstånd mellan separata komponenter.
Ett team av kinesiska forskare, ledda av akademiledamoten Yu Dapeng och inkluderande forskare från Shenzhen Institute for Quantum Science and Engineering samt University of Stuttgart i Tyskland, har gjort betydande framsteg inom kvantakustik. De har framgångsrikt genererat och överfört komplexa, flerläges kvantflätade tillstånd mellan separata komponenter på en skalbar kvantchip-plattform.
Studien, publicerad i "Science", använde två högvolymsresonatorer (HBAR) kopplade till supraledande kvantbitar. Teamet lyckades förbereda och karakterisera flerläges, flerdeltagarkvantflätningar i två separata HBAR-komponenter. Dessa flätningar, som involverade två, fyra och sex lägen, uppnåddes med hög trohet (fidelity), med en topp på 0,912. Vidare demonstrerade de överföring av två- och fyralege flätade tillstånd mellan HBAR-komponenterna med en trohet på 0,785 respektive 0,601.
Sann kvantflätning, som lyfts fram i studien, innebär en djupare kvantkoppling som inte kan reduceras till oberoende lägre ordningens flätningar. Denna flerläges flätning är en avgörande resurs för att bygga multiknodiga kvantnätverk och distribuerade kvantinformationsbehandlingssystem. HBAR-komponenter, med sina möjligheter till flera lägen och lång livslängd, ses som en nyckelkomponent för att bygga nästa generations kvantinforma tionsbehandlingsplattformar.
Detta nya experimentella tillvägagångssätt skiljer sig från traditionella metoder som ofta förlitar sig på komplexa tredimensionella strukturer. Istället integrerade forskargruppen HBAR-resonatorer, kvantbitar och kopplingselement på ett enda tvådimensionellt kvantchip. Detta tillvägagångssätt övervinner tidigare rumsliga och tekniska begränsningar, samtidigt som det möjliggör överföring av flerläges kvantflätning mellan olika kvantnoder. Detta genombrott markerar en övergång inom kvantakustikforskningen från att manipulera ett fåtal mekaniska lägen till att möjliggöra skalbar, flerläges och multiknodig kvantinformationsbehandling via fononer.