Un equipo internacional de científicos ha logrado mejorar aún más la vida útil de los circuitos cuánticos superconductores. Un requisito previo importante para la realización de computadoras cuánticas de alto rendimiento es que los datos almacenados deben permanecer intactos el mayor tiempo posible. Los investigadores,incluido el físico de Jülich, el Dr. Gianluigi Catelani, ha desarrollado y probado una técnica que elimina electrones no apareados de los circuitos. Estos son conocidos por acortar la vida útil del qubit que se publicará en línea hoy en la revista Science.
Las computadoras cuánticas podrían algún día alcanzar velocidades de computación significativamente más altas que las computadoras digitales convencionales en la realización de ciertos tipos de tareas. Los circuitos superconductores pertenecen a los candidatos más prometedores para implementar bits cuánticos, conocidos como qubits, con los cuales las computadoras cuánticas pueden almacenar y procesar información.Las altas tasas de error asociadas con qubits disponibles anteriormente han limitado hasta ahora el tamaño y la eficiencia de las computadoras cuánticas. El Dr. Gianluigi Catelani del Instituto Peter Grünberg PGI-2 en Jülich, junto con sus colegas, ha encontrado una manera de prolongarel tiempo en que los circuitos superconductores pueden almacenar un "0" o un "1" sin errores. Además de Catelani, el equipo está compuesto por investigadores que trabajan en los Estados Unidos Instituto de Tecnología de Massachusetts, Laboratorio Lincoln y la Universidad de California, Berkeley., Japón RIKEN y Suecia Universidad Tecnológica de Chalmers.
Cuando los materiales superconductores se enfrían por debajo de una temperatura crítica específica del material, los electrones se unen para formar pares; luego, la corriente puede fluir sin resistencia. Sin embargo, hasta ahora no ha sido posible construir circuitos superconductores en los que todos los electrones se unan.los electrones permanecen sin emparejar y no pueden fluir sin resistencia. Debido a estas llamadas cuasipartículas, la energía se pierde y esto limita el tiempo que los circuitos pueden almacenar datos.
Los investigadores ahora han desarrollado y probado una técnica que puede eliminar temporalmente los electrones no apareados del circuito; con la ayuda de pulsos de microondas, en realidad se "bombean". Esto da como resultado una mejora de tres veces en la vida útil del circuitoqubits.
"En principio, la técnica se puede utilizar para todos los qubits superconductores", explicó Catelani, quien, como físico teórico, ha contribuido al análisis e interpretación de los datos experimentales. Sin embargo, enfatizó que la vida útil de los qubits essolo uno de los muchos obstáculos en el desarrollo de computadoras cuánticas complejas. Además, la nueva técnica significa que las cuasipartículas no se eliminan permanentemente, sino que fluyen una y otra vez. Los científicos tienen otra solución lista para resolver este problema: la técnica de bombeo puede serEn combinación con otro método que atrapa permanentemente las cuasipartículas, Catelani, junto con sus colegas de Jülich y Yale, ya analizó y probó dicha "trampa" de cuasipartículas. Sus resultados se publicaron en septiembre en la revista Physical Review B DOI: 10.1103 /PhysRevB.94.104516.
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Materiales proporcionado por Forschungszentrum Juelich . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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