20:59
Comentarii Adauga Comentariu

_ Fizicienii produc moduri de margine Majorana protejate de simetrie pe computerul cuantic

_ Fizicienii produc Majorana protejată de simetrie moduri de margine pe computerul cuantic

Fizicienii de la Google Quantum AI și-au folosit computerul cuantic pentru a studia un tip de particule eficace care este mai rezistentă la perturbările de mediu care pot degrada calculele cuantice. Aceste particule eficiente, cunoscute sub denumirea de moduri de margine Majorana, se formează ca urmare a unei excitații colective a mai multor particule individuale, precum valurile oceanului care se formează din mișcările colective ale moleculelor de apă. Modurile de margine Majorana prezintă un interes deosebit în aplicațiile de calcul cuantic, deoarece prezintă simetrii speciale care pot proteja stările cuantice, altfel fragile, de zgomotul din mediu.

Fizicianul materiei condensate Philip Anderson a scris odată: „Este doar exagerând puțin cazul pentru a spune că fizica este studiul simetriei”. Într-adevăr, studierea fenomenelor fizice și a relației lor cu simetriile subiacente a fost principala direcție a fizicii de secole. Simetriile sunt pur și simplu afirmații despre transformările pe care le poate suferi un sistem - cum ar fi o translație, rotație sau inversare printr-o oglindă - și rămân neschimbate. Ele pot simplifica problemele și pot elucida legile fizice subiacente. Și, așa cum se arată în noua cercetare, simetriile pot chiar preveni procesul cuantic aparent inexorabil de decoerență.

Când rulăm un calcul pe un computer cuantic, de obicei dorim biții cuantici, sau „qubiți”, în computerul să fie într-o singură stare cuantică pură. Dar decoerența apare atunci când câmpurile electrice externe sau alte zgomote de mediu perturbă aceste stări, amestecându-le cu alte stări pentru a crea stări nedorite. Dacă o stare are o anumită simetrie, atunci ar putea fi posibilă izolarea acesteia, creând efectiv o insulă de stabilitate care este imposibil de amestecat cu celelalte stări care nu au și o simetrie specială. În acest fel, din moment ce zgomotul nu mai poate conecta starea simetrică de celelalte, ar putea păstra coerența stării.

În 2000, fizicianul Alexei Kitaev a conceput un model simplu de generare protejată de simetrie. stări cuantice. Modelul a constat dintr-un lanț de particule interconectate numite fermioni. Ele ar putea fi conectate în așa fel încât două particule eficiente să apară la capetele lanțului. Dar acestea nu erau particule obișnuite – au fost delocalizate în spațiu, fiecare apărând la ambele capete ale lanțului simultan.

Acestea erau modurile de margine Majorana (MEM). Cele două moduri au avut comportamente distincte sub așa-numita transformare a parității. Un mod arăta identic sub această transformare, deci era o simetrie a statului. Celălalt a luat semnul minus. Diferența de paritate dintre aceste două stări a însemnat că ele nu puteau fi amestecate de multe surse externe de zgomot (adică cele care aveau și simetrie de paritate).

În noua lor lucrare publicată în Science și intitulată „Noise-resilient”. Moduri de margine Majorana pe un lanț de qubiți supraconductori”, Xiao Mi, Pedram Roushan, Dima Abanin și colegii lor de la Google au realizat aceste MEM cu qubiți supraconductori pentru prima dată. Ei au folosit o transformare matematică numită transformarea Jordan-Wigner pentru a mapa modelul pe care Kitaev l-a considerat pe unul pe care l-ar putea realiza pe computerul lor cuantic: modelul 1D kicked-Ising. Acest model conectează fiecare qubit dintr-un lanț 1D la fiecare dintre cei mai apropiați doi vecini ai săi, astfel încât qubitii învecinați interacționează unul cu celălalt. Apoi, o „lovitură” perturbă periodic lanțul.

Mi și colegii săi au căutat semnături ale MEM-urilor comparând comportamentul qubiților de margine cu cei din mijlocul lanțului. În timp ce starea qubiților din mijloc s-a decoerat rapid, stările celor de pe margine au durat mult mai mult. Mi spune că aceasta a fost „o indicație preliminară pentru rezistența MEM-urilor față de decoerența externă”.

Echipa a efectuat apoi o serie de studii sistematice privind rezistența la zgomot a MEM. Ca prim pas, au măsurat energiile corespunzătoare diferitelor stări cuantice ale sistemului și au observat că se potriveau exact cu exemplul manual al modelului Kitaev. În special, ei au descoperit că cele două MEM de la capetele opuse ale lanțului sunt exponențial mai dificil de amestecat pe măsură ce dimensiunea sistemului crește – o caracteristică distinctă a modelului Kitaev.

În continuare, echipa a perturbat sistemul. prin adăugarea de zgomot de joasă frecvență la operațiile de control din circuitele cuantice. Ei au descoperit că MEM-urile erau imune la astfel de perturbări, contrastând puternic cu alte moduri de margine generice fără simetrii. În mod surprinzător, echipa a descoperit, de asemenea, că MEM-urile sunt rezistente chiar și la un zgomot care rupe simetriile modelului Ising. Acest lucru se datorează unui mecanism numit „pretermalizare”, care rezultă din costul mare de energie necesar pentru a schimba MEM-urile în alte posibile excitații din sistem.

În sfârșit, echipa a măsurat funcțiile de undă complete ale MEM-urilor. Acest lucru a necesitat măsurarea simultană a stărilor unui număr variabil de qubiți aproape de fiecare capăt al lanțului. Aici au făcut o altă descoperire surprinzătoare: Indiferent de câți qubiți ar fi inclus o măsurătoare, timpul de descompunere a fost identic. Cu alte cuvinte, măsurătorile care implică chiar și până la 12 qubits s-au degradat pe aceeași scară de timp ca și cele pentru un singur qubit. Acest lucru a fost contrar așteptării intuitive că observabilele cuantice mai mari se degradează mai repede în prezența zgomotului și a evidențiat și mai mult natura colectivă și rezistența la zgomot a MEM.

Mi și Roushan cred că, în viitor, ar putea să poată folosi MEM-uri pentru a activa porți cuantice protejate de simetrie. Munca lor demonstrează că MEM-urile sunt insensibile atât la zgomotul de joasă frecvență, cât și la erorile mici, așa că aceasta este o cale promițătoare pentru a realiza porți mai robuste într-un procesor cuantic.

Cercetătorii intenționează să continue să îmbunătățească nivelul. de protecție pe care aceste MEM-uri experimentează, sperăm să rivalizeze cu unele dintre tehnicile de vârf folosite pentru a lupta împotriva decoerenței în calculatoarele cuantice. Abanin spune: „O întrebare cheie pentru lucrările viitoare este dacă aceste tehnici pot fi extinse pentru a atinge niveluri de protecție comparabile cu codurile active de corectare a erorilor.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Cum te aperi de câinii agresivi. Sfaturile expertului care a salvat un om atacat de 12 câini ciobănești

Distrugerea României de Partidele Slugilor Ciulacu și Ciucă continuă. Vor distruge comunele țării. Aflați câte comune vor să distrugă. Stiri Negre - 26 Jan 2023 14:44:32

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

Dictatura neomarxista din Canada se accentueaza. Proiectul de lege C-26 al Canadei: încă o captare a puterii guvernamentale

Iată ce se întâmplă cu societatea când sistemul eșuează

_ RUPTĂ: Poliția a lansat un videoclip despre atacul lui Paul Pelosi – PELOSI ERA ÎN LENJĂ, ȚINEA O BĂUTURĂ – VIDEO GRAFIC

Benchmarks CPU și Ierarhia 2023: Diagrame de clasare a procesoarelor

Rickards: A început al treilea război mondial?

_ Legenda înotului Grant Hackett, în vârstă de 42 de ani, dezvăluie că așteaptă al doilea copil cu soția Sharlene

_ „Președintele Donald J. Trump este singura persoană din oricare dintre partide care spune să punem frâna la asta. Să NU trecem la arme nucleare după tancuri.” – Liz Harrington despre președintele Trump

_ Comisia Europeană anunţă lansarea pe orbită a doi sateliţi Galileo care au primit numele unor copii câştigători ai unui concurs de desen

_ Pe gard: noi cercetări exploatează expertiza fermierului în ceea ce privește viața cu carnivore

_ Kirsten Gillibrand, nervoasă, începe strângerea de fonduri pentru 2024, cu o posibilă amenințare a Senatului Lee Zeldin

Aceștia sunt cei mai bătrâni oameni care au trăit vreodată

SUA. Bidenomics: Raportul PIB dezvăluie a doua cea mai gravă scădere a venitului real disponibil vreodată din 1932

_ Paul Mescal vine la repetițiile A Streetcar Named Desire după nominalizarea sa la Oscar

_ Tom, de pe Insula Iubirii, recunoaște că-i place să-l facă pe Ellie

_Gold FM Romania - 24 Jan 2023 14:51:12

_ Starul Gladiatori Wolf „este eliminat în prima rundă a jocului Squid din viața reală”

_ 'Mi se pare Godzilla viata!' O mamă îngrozită filmează o șopârlă uriașă urcând pe geamul ferestrei în Florida

_ „The Beast” apare: Coolerul Titan RTX Ada Quad-Slot 800W s-ar fi scurs

_ Noi dovezi!! Avocatul principal Kari Lake, Kurt Olsen, se așează cu CannCon pentru a discuta despre Lake v. Hobbs și apelul lor în curs!

Progresismul distruge capodopere „Tragedia... ar putea declanșa”: universitățile britanice adaugă avertismente pentru piesele grecești și shakespeariane

Câți oameni locuiesc în Republica Moldova?

Cea mai flagrantă greșeală: subestimarea Rusiei

Vizualizarea fluxurilor de remitențe și impactul PIB-ului pe țară

_ DOJ acuză SBF de manipulare a martorilor – DOJ nu depune acuzații – cere doar instanței să-l pună să nu contacteze alți angajați

_ „Harvey-Level Bad” — A-Listers de la Hollywood, moguli în panică totală din cauza fișierelor Tell-All

_ Raport: un reporter educat la Harvard, concediat de la un ziar liberal de top care lucrează acum într-un magazin cu amănuntul

_ LAUGH OUT LOUD! Adam Schiff a criticat o plângere de etică pentru anunț, la o zi după ce a anunțat licitația Senatului

_ Observații despre videoclipurile Paul Pelosi/David DePape – Ce arată ciudat și ce lipsește?

_ Terorist într-un atac criminal a ucis șapte persoane și a rănit alții în împușcături la sinagoga din Ierusalim

_ Oamenii de știință folosesc editarea genelor CRISPR pentru a introduce gene de aligator în somn

_ JUST IN: O altă pisare a fișierelor Twitter: Fișierele Twitter expun următoarea mare fraudă media

_ Kroger începe să vândă primele ouă neutre din lume în SUA

_ Creditorii FTX vor ca părinții avocati ai SBX Stanford să fie citați în eforturile de recuperare financiară

_ Starul lui Dawson's Creek, Kerr Smith, dezvăluie că „lucrează” la un spin-off al serialului clasic pentru adolescenți din anii '90

Cum să fii din nou la 18 ani. Pentru doar 2 milioane de dolari pe an...

_ Madonna își arată abilitățile de dans în timp ce legăna un halat elegant cu dungi într-un clip TikTok

_ Kim Kardashian și Kanye West păstrează distanța în timp ce o aduce pe noua „soție” Bianca Censori la jocul copiilor

_ Allison Langdon dezvăluie sfaturile pe care i-a dat-o gazda A Current Affair Tracy Grimshaw

_Gold FM Romania - 27 Jan 2023 14:35:48

_ Cine este fosta iubită a lui Greg Halford, Kirsty Goh?

_ Stefanos Tsitsipas se angajează să construiască o școală în Victoria dacă va câștiga Australian Open

Fotografia unui avion spion arată OZN-uri metalice zburând deasupra Irakului...

_ Prețurile orezului thailandez cresc pe măsură ce criza alimentară globală reaprinde

_ Intel Sunsets Network Switch Biz, elimină programul RISC-V Pathfinder (Actualizat)

Ciucă, Ciulacu,Iohannis și alți manglitori ai bunăstării românilor. Cât s-au putut scumpi alimentele în București: prețuri din ce în ce mai greu de suportat

_ Andy Cohen își cere scuze că a strigat la Larsa Pippen și spune „Nu-mi place să țip la femei”

_ Top 10 descoperiri științifice ciudate și minunate din 2022

_ Lori Harvey este o sirenă sufocantă în pantaloni de vinil strâmți în timp ce lovește orașul din Santa Monica

_ Conor McGregor fără cămașă își arată rănile după ce a fost lovit de o mașină

_ Insula Iubirii „se pregătește să primească o altă bombă feminină în vilă”

_ Bruno Tonioli vorbește despre locul de muncă în calitate de judecător Britain's Got Talent pentru Alan Carr

_ Tot ce trebuie să știi despre Insula Iubirii episodul 10

_Gold FM Romania - 28 Jan 2023 11:14:56

_ Starul de baschet al colegiului spune că „mingile i-au explodat” brusc

_ "Asta este înfricoșător!" – Dr. Naomi Wolf avertizează că Pfizer efectuează cercetări virale de câștig de funcție și a recunoscut-o în cea mai recentă declarație (VIDEO)

_ UH-OH: „Organizația non-profit” finanțată de Zuckerberg, care a cheltuit 420 de milioane de dolari pentru a-i ajuta pe democrați în 2020, se pregătește alegerile pentru 2024

_ Rusia emite un avertisment urgent de război nuclear, pe măsură ce ceasul apocalipsei se apropie cel mai mult de miezul nopții, determinând OMS să îndemne țările să stocheze medicamente pentru „urgențe nucleare”


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7

Nr. de articole la aceasta sectiune: 404, afisate in 7 pagini.