Farger fra mørket: Forskere utvikler alternativ tilnærming til kvantemåling

The Choice is Ours (2016) Official Full Version (Juni 2019).

Anonim

Forskere ved Aalto Universitet har påvist at mikrobølgesignaler er egnet til koding av informasjon for kvantdisplay. Tidligere utvikling av feltet har fokusert på optiske systemer.

Forskere brukte en mikrobølge resonator basert på ekstremt følsomme måleenheter kjent som superledende kvante interferens enheter (SQUIDs). I deres studier ble resonatoren avkjølt og holdt nær absolutt null, hvor enhver termisk bevegelse fryser. Denne tilstanden tilsvarer perfekt mørke hvor ingen foton - en ekte partikkel av elektromagnetisk stråling som synlig lys eller mikrobølger - er tilstede.

Men i denne tilstanden (kalt quantum vacuum) eksisterer det fluktuasjoner som bringer fotoner inn og ut av eksistensen i svært kort tid. Forskerne har nå klart å konvertere disse svingningene til ekte fotoner av mikrobølgestråling med forskjellige frekvenser, noe som viser at mørket er på en måte mer enn bare mangel på lys.

De fant også ut at disse fotonene er korrelert med hverandre, som om det eksisterer en magisk forbindelse mellom dem.

"Med vårt eksperimentelle oppsett klarte vi å skape komplekse korrelasjoner av mikrobølgesignaler på en kontrollert måte, sier Dr. Pasi Lähteenmäki, som utførte forskningen i doktorgradsstudiet ved Aalto Universitets lavtemperaturlaboratorium.

'Alt dette hint på muligheten for å bruke de forskjellige frekvensene for kvantdisplay. Fotonene på forskjellige frekvenser vil spille en lignende rolle i registret i klassiske datamaskiner, og logiske gateoperasjoner kan utføres mellom dem, sier dok. Sorin Paraoanu, Senior Universitetslærer og en av medforfatterne av arbeidet.

Resultatene gir en ny tilnærming til kvantumberegning.

"I dag utvikles den grunnleggende arkitekturen til fremtidige kvante datamaskiner veldig intensivt rundt om i verden. Ved å benytte multi-frekvens mikrobølgesignaler, kan en alternativ tilnærming forfølges som realiserer de logiske portene ved sekvenser av kvantmålinger. Videre, hvis vi bruker fotonene som er opprettet i resonatoren, blir de fysiske kvantbiter eller qubits unødvendige, forklarer professor Pertti Hakonen fra lavtemperatur laboratoriet ved Aalto University.

Disse forsøkene benyttet OtaNANO infrastrukturen og niobium superledende teknologi fra Finlands Tekniske Forskningsenter (VTT). Dette arbeidet ble utført innenfor rammen av Center for Quantum Engineering ved Aalto University.

menu
menu