Zdolność do wykorzystania zjawisk kwantowych może doprowadzić do powstania komputerów kwantowych, które według przewidywań wykonają określone obliczenia dużo szybciej niż dotychczasowe urządzenia. Jednym z głównych problemów związanych z budowaniem procesorów kwantowych jest to, że śledzenie i kontrolowanie tych systemów w czasie rzeczywistym jest trudnym zadanie,. Wiąże się to z faktem, iż systemy kwantowe są często „kruche”. Łatwo doprowadzić bowiem do błędów w ich funkcjonowaniu.
Naukowcy opisują kontrolowanie zjawisk kwantowych w specjalnie zaprojektowanym obwodzie elektrycznym zwanym transmonem. Chłodzenie takiego układu w temperaturze kilku tysięcznych stopnia powyżej zera absolutnego indukuje stan kwantowy, a chip zaczyna zachowywać się jak sztuczny atom. Jedną z cech interesujących badaczy jest to, że energia transmonu może przyjmować tylko określone wartości, zwane poziomami. Poziomy energii są jak szczeble na drabinie. Osoba, która po nich wchodzi musi zajmować co najmniej jeden szczebel i nie może zawisnąć gdzieś pomiędzy nimi. Podobnie energia transmonu może zajmować tylko konkretne wartości.
Czytaj też: Przyszłość technologii kwantowych z udziałem Polaków
Grupa badaczy sprawiła, że transmon przeskoczył więcej niż jeden poziom energii za jednym razem. Wcześniej było to możliwe tylko dzięki powolnym regulacjom sygnałów mikrofalowych, które sterują urządzeniem. W tym przypadku dodatkowy sygnał sterowania mikrofalami pozwala na szybką i precyzyjną zmianę poziomu energii. Szerszy wpływ kontroli szybkich transferów energii w systemach kwantowych jest również ekscytujący dla zespołu.
Jak twierdzą autorzy badania:”Chcielibyśmy głębiej zrozumieć procesy związane z transferem energii, które są wszechobecne w świecie przyrody i technologii, która nas otacza. Na przykład, czy istnieją jakieś ograniczenia związane z tym, jak szybko możemy naładować baterię w samochodzie elektrycznym? „
[Źródło: phys.org]
Czytaj też: IBM ujawnił swój pierwszy komercyjny komputer kwantowy
