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:

_ Zeci de școli și universități din SUA se mută pentru a interzice TikTok

Fostul ministru al Apărării din Regatul Unit spune că NATO ar putea avea nevoie să trimită forțe terestre în Ucraina

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

Infractorii trans care au violat femei sunt femei, spune liderul scoțian

_ Georgia Toffolo prezintă un ecran care întoarce capul în timp ce își arată sutienul sub costumul de catifea roșie

_ Sondajul arată că mai mulți americani cred că ajutorul „prea mult” este destinat Ucraina

_ Luați unul dintre cele mai bune monitoare de jocuri 4K pentru doar 499 USD: Oferte reale

_ AMD Radeon 780M integrat cu 25% mai rapid decât predecesorul RDNA 2

_Gold FM Romania - 01 Feb 2023 14:50:59

_ Intel va reduce prețul procesorului Alder Lake cu 20%: Raport

_ Cold snap chic (schiuri opționale)

_ „Disneyland s-a terminat” pentru investitorii „Mickey Mouse”: Fed are încă „Mama tuturor bombelor” să renunțe

_ Live: Înalt diplomat Josep Borrell anunță planul UE de a antrena 30.000 de soldați ucraineni

_ Filipine acordă SUA mai mult acces la bazele militare pe fondul tensiunilor din China

_ Jocuri dure în Coaliție pe Reforma Electorală. Contre dure în culise între PSD și PNL

_ Governor Gabriel Marinov on World Wetlands Day: Delta is a very different tourist destination

_ Two Romanian patients transported by military aircraft, one from Germany, the other to Italy

_ Orice acțiune militară împotriva Iranului considerată declarație de război: Misiunea ONU

_ Boeing a primit un mega-contract pentru gestionarea rachetelor cu focos nuclear Minuteman

_ CNAB: 253 flights delayed, 20 cancelled at Henri Coanda Airport last week

_Gold FM Romania - 01 Feb 2023 13:23:03

_ Tom Brady se retrage din fotbal �Pentru totdeauna� de data aceasta (VIDEO)

_ Trezoreria menține vânzările trimestriale de datorii neschimbate pe fondul eșecului limită a datoriilor, încă ia în considerare programul de răscumpărare

_ Doar inventează-te: locurile de muncă deschise cresc în mod neașteptat, deoarece Departamentul Muncii ghicește acum care este numărul

_ Urmăriți: Steaua de tenis din Belarus îi atacă pe reporterii sportivi pentru „tragerea jucătorilor în” discuții despre conflictul din Ucraina

Vicarul Bisericii Angliei găsit vinovat de „activitate antisemită” după ce a împărtășit un articol despre Israel din 11 septembrie

_ Un studiu masiv pe măști, evaluat de colegi, arată că „nici o diferență mică” în prevenirea infecției cu COVID, gripă

_ Linia Galaxy Book 3 de la Samsung primește ecrane OLED de 120 Hz

_ Cele mai bune coolere AIO 2023

_ Testarea DirectStorage arată că SSD-urile PCIe 3 sunt practic la fel de rapide ca PCIe 5

_ Cele mai bune PC-uri pentru jocuri din 2023

_ Ucraina lovită de un fenomen îngrijorător - Exploatarea sexuală în Europa a ucrainencelor. OSCE trage semnalul de alarmă

_ Presupusa amantă a lui Orban dezvăluie cine a făcut fotografia de la Guvern, care a făcut ravagii în timpul pandemiei

_ Austriacul Matthias Mayer nu exclude o revenire în viitor

_ Va efectua ATF „Verificări de conformitate” cu un registru extins?

_ Moïse assassination: US indicts key suspects, 'a sign of the failure of the Haitian justice system'

_ Sfârșitul hedonismului monetar

_ Selecţionata Fiji a rămas fără selecţioner cu şapte luni înaintea Cupei Mondiale 2023

_ Cele mai rele patru moduri de a ataca Bitcoin

_ Cele mai bune și cele mai proaste state pentru stagiile de vară pentru generația Z

_ Întârzieri mai mari de o oră pentru peste 250 de zboruri, pe Aeroportul „Henri Coandă“

_ Cisternă GNL eșuează în canalul Suez

_ FBI caută documente clasificate în casa de lux de pe plajă a președintelui Biden

_ WTI extinde pierderile după construirea de stocuri la nivel global

_ Noua taxă pe avere ar putea fi cea mai proastă idee din California de până acum

_ ADP spune că în ianuarie, creșterea locurilor de muncă este cea mai lentă din ultimii 2 ani, dă vina pe vreme

_ „Obiectivitatea trebuie să meargă”: Liderii de știri cheamă la sfârșitul jurnalismului obiectiv

_ Cele mai bune SSD-uri 2023: de la SATA economic la NVMe ultrarapid

_ AMD anunță prețul Ryzen 7000X3D: 449 USD până la 699 USD începând cu 28 februarie

_ LIVE TEXT Războiul din Ucraina, ziua 344. 3 morţi după atacul asupra unui bloc din Kramatorsk /Ursula von der Leyen a ajuns la Kiev / Consiliul de Securitate ONU se reuneşte pe 24 februarie / Lavrov apasă pedala: escaladarea conflictului este evidentă

_ Simulările numerice ale formării planetezimale reproduc proprietățile cheie ale asteroizilor, cometelor

_ Raport internațional: Vapatul, mai puțin periculos decât fumatul

_4 Media Info - 01 Feb 2023 09:12:04

_ Prețurile pentru hamburger ar putea continua să crească pe măsură ce efectivul de bovine din SUA se micșorează

_ Capsula radioactivă lipsă din Australia de Vest a fost găsită

_ Companiile din energie şi-au umplut buzunarele: Shell raportează cele mai mari profituri din ultimii 115 ani

_ În 2022 consumul de gaze s-a prăbuşit cu 16%, cel mai mic nivel din ultimele decenii

_ Expoziţia dedicată arhitecturii şi designului locale revine la Romanian Design Week

_ Companiile chineze domină printre brevetele globale de IA

_ Guvernatorul Floridei DeSantis declară război financiar universităților „trezite” din stat


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1556, afisate in 26 pagini.



ieri 11:43 _ ANDROID...