Forschungszentrum Jülichin ja Karlsruhen teknillisen korkeakoulun fyysikot ovat tehneet läpimurron Josephsonin tunneliliitoksia koskevassa tutkimuksessaan, jotka ovat keskeisiä osia supraleitettävissä kvanttitietokoneissa. Heidän tutkimuksensa osoittaa, että nämä tunneliliitokset ovat monimutkaisempia kuin aiemmin on uskottu.
Perinteisesti näitä tunneliliitoksia on kuvattu yksinkertaisella sinimuotoisella mallilla. Kuitenkin tutkijat ovat havainneet, että tämä ”standardimalli” ei pysty täysin selittämään kvantti-bitteihin käytettyjen Josephsonin liitosten käyttäytymistä. Heidän kokeensa ovat osoittaneet, että laajennettu malli, johon sisältyy korkeampia harmonisia, on tarpeen kuvaamaan tarkasti tunnelointivirtaa superjohtimien välillä.
Vertauskuvana musiikille, kuten isketty soittimen kieli tuottaa sekä perusäänen että harmonisia ylä-ääniä, Josephsonin tunneliliitokset ilmentävät samankaltaisia ominaisuuksia. Nämä harmoniset sävelet johtavat korjauksiin, jotka voivat parantaa kvantti-bittejä kahdesta seitsemään kertaa.
Tutkijat ovat keränneet kokeellista näyttöä eri puolilla maailmaa sijaitsevista laboratorioista, mukaan lukien Kölnin yliopisto, Ecole Normale Supérieure Pariisissa ja IBM Quantum New Yorkissa, tukemaan havaintojaan. Tämä yhteistyöprojekti liittyi useisiin tutkimustiimeihin ja aloihin, kattauslta kokeellisista tutkijoista teoreetikkoihin ja materiaalitutkijoihin.
Tämä löytö on merkittävä vaikutus kvanttitietokoneiden alalla. Ymmärtämällä ja hyödyntämällä Josephsonin harmonisten vaikutusten, tutkijat voivat työskennellä kohti luotettavampien ja tarkempien kvantti-bittien kehittämistä. Virheiden vähentäminen jopa kymmenesosalla tuo meitä lähemmäksi täysin universaalin supraleitettävän kvanttitietokoneen tavoitetta.
Tutkimus, joka julkaistiin Nature Physics -lehdessä, merkitsee tärkeää virstanpylvästä kvanttietokoneteknologian kehityksessä. Se korostaa tarvetta tarkastella uudelleen ja tarkentaa olemassa olevia malleja Josephsonin tunneliliitosten taustalla olevaa monimutkaisuutta. Tämän uuden ymmärryksen avulla tutkijat voivat ottaa tärkeitä askelia kohti kvanttitietokoneten potentiaalin toteuttamista eri aloilla, mukaan lukien salakirjoitus, lääkeiden kehitys ja optimointiongelmat.
UKK
The source of the article is from the blog windowsvistamagazine.es