Фізики з Форшунгсцентру Юлича і Карлсруе Інституту технології здійснили розкриття, яке радикально змінило уявлення про тунельні з’єднання Джозефсона, які є важливими компонентами надпровідних квантових комп’ютерів. Їх дослідження показали, що ці з’єднання мають рівень складності, який раніше був невідомий.
Стандартна модель тунельних з’єднань Джозефсона, яка панувала протягом десятиліть і всіма погоджувалась, не враховує витонченості цих елементів схеми. Подівання монохроматичної поведінки моделі, дослідники виявили, що вона має накладені вищі гармоніки на основному режимі з’єднання. Це відкриття має значущі наслідки для квантового обчислення.
Впровадження розширеної моделі, яка враховує ці гармоніки, дозволило дослідникам показати, що квантові біти, або кубити, побудовані з використанням тунельних з’єднань Джозефсона, можуть бути в 2-7 разів стійкішими. Виправлення, які пов’язані з вдосконаленням гармонік, призводять до значного зниження помилок, що відкриває шлях до покращеної надійності квантового обчислення.
Дослідницька група підкріпила свої висновки експериментальними доказами з кількох міжнародних лабораторій, включаючи Кельнський університет, Еколь Нормаль Суперіор у Парижі і IBM Quantum в Нью-Йорку. Це спільна робота, в якій взяли участь різні групи експериментаторів, теоретиків і матеріалознавців, дозволила вивчити наслідки гармонік Джозефсона.
Висновки цього дослідження мають глибоке значення. З можливістю проектувати кращі і надійніші квантові біти, науковці зараз ще ближче до реалізації мрії про повністю універсальний надпровідний квантовий комп’ютер. Відкриття гармонік Джозефсона відкриває нові можливості для цієї галузі, пропонуючи квантовий стрибок у стійкості і відкриваючи шлях для перетворчих досягнень у квантовому обчисленні.
Цей прорив став можливим завдяки докладній роботі дослідницької групи під керівництвом професора Іоана Попа, який співпрацював з колегами професорами Жанлуїджі Кателані, Крістель Міхільсен та Девідом ДіВінченцо. Їхні зусилля не тільки розширили наше розуміння тунельних з’єднань Джозефсона, але й пришвидшили розвиток галузі квантового обчислення до нових фронтів.
З настанням ери квантового обчислення це відкриття про тунельні з’єднання Джозефсона безумовно визначатиме майбутнє цієї галузі. З кожним новим відкриттям ми наближаємося до використання немислимої потужності квантових комп’ютерів і відкриваємо нову реальність можливостей у науці, технології та інших сферах.
The source of the article is from the blog exofeed.nl