La próxima generación de computación y procesamiento de información se encuentra en el intrigante mundo de la mecánica cuántica. Se espera que las computadoras cuánticas sean capaces de resolver problemas grandes y extremadamente complejos que están más allá de la capacidad de las supercomputadoras más poderosas de la actualidad.
Se necesitan nuevas herramientas de investigación para avanzar en el campo y desarrollar completamente las computadoras cuánticas. Ahora, los investigadores de la Universidad Northwestern han desarrollado y probado una herramienta teórica para analizar grandes circuitos superconductores. Estos circuitos utilizan bits cuánticos superconductores, o qubits, las unidades más pequeñas de un cuantocomputadora, para almacenar información.
El tamaño del circuito es importante ya que la protección contra el ruido perjudicial tiende a producirse a costa de una mayor complejidad del circuito. Actualmente hay pocas herramientas que aborden el modelado de circuitos grandes, lo que hace que el método Northwestern sea una contribución importante a la comunidad de investigación.
"Nuestro marco está inspirado en métodos desarrollados originalmente para el estudio de electrones en cristales y nos permite obtener predicciones cuantitativas para circuitos que antes eran difíciles o imposibles de acceder", dijo Daniel Weiss, primer autor y corresponsal del artículo.es un estudiante graduado de cuarto año en el grupo de investigación de Jens Koch, un experto en qubits superconductores.
Koch, profesor asociado de física y astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias de Weinberg, es miembro del Centro de Sistemas y Materiales Cuánticos Superconductores SQMS y del Centro de Co-diseño de Quantum Advantage C 2 QA.Ambos centros nacionales fueron establecidos el año pasado por el Departamento de Energía de EE. UU. DOE.SQMS está enfocado en construir e implementar una computadora cuántica más avanzada basada en tecnologías superconductoras.C 2 QA está construyendo las herramientas fundamentales necesarias para crear sistemas informáticos cuánticos escalables, distribuidos y tolerantes a fallas.
"Estamos entusiasmados de contribuir a las misiones que persiguen estos dos centros del DOE y de sumarnos a la visibilidad de Northwestern en el campo de la ciencia de la información cuántica", dijo Koch.
En su estudio, los investigadores de Northwestern ilustran el uso de su herramienta teórica extrayendo de un circuito protegido información cuantitativa que no se podía obtener usando técnicas estándar.
Los detalles se publicaron hoy 13 de septiembre en la revista de acceso abierto Investigación de revisión física .
Los investigadores estudiaron específicamente los qubits protegidos. Estos qubits están protegidos del ruido perjudicial mediante el diseño y podrían producir tiempos de coherencia cuánto tiempo se retiene la información cuántica que son mucho más largos que los qubits actuales de última generación.
Estos circuitos superconductores son necesariamente grandes, y la herramienta Northwestern es un medio para cuantificar el comportamiento de estos circuitos. Existen algunas herramientas que pueden analizar grandes circuitos superconductores, pero cada una funciona bien solo cuando se cumplen ciertas condiciones. El método Northwesternes complementario y funciona bien cuando estas otras herramientas pueden dar resultados subóptimos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Northwestern . Original escrito por Megan Fellman. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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