Revolučný pokrok: Nová technológia rozširuje koherenciu spin deväťkrát!

Revolučný pokrok: Nová technológia rozširuje koherenciu spin deväťkrát!

Hebräische Universität, Israel - Vzrušujúci svet kvantovej fyziky neustále ovláda nové výzvy a najnovší vývoj výskumných pracovníkov z Hebrejskej univerzity a univerzity Cornell tu stanovil pozoruhodný prízvuk. Títo odborníci predstavili inovatívny prístup k zlepšeniu koherencie jadrových točení, ktoré boli uverejnené v časopise Fyzické recenzie písmen . Podľa kvantová výpočtová správa sa retenčný čas spin-orientácie Cesium Atoms pôsobil ohromne.

Koherencia je dôležitou témou v kvantovom svete, pretože je často ovplyvňovaná vonkajšími vplyvmi, ako je okolitý hluk. Tieto zvuky sa môžu vyskytnúť prostredníctvom zrážok a porúch, ktoré tradične predstavujú veľké výzvy pre kvantové aplikácie. Mnoho predchádzajúcich riešení bolo buď veľmi zložité alebo závislé od konkrétnych podmienok, čo nebolo vždy praktické. Nová metóda výskumného tímu však ponúka čerstvý vietor: použitie laserového svetla mu umožňuje synchronizovať rôzne konfigurácie spinov a podporovať kooperatívne správanie pod vysokým magnetickým poľom.

Výhody pre kvantové aplikácie

Táto vzrušujúca technika má potenciál zachovať koherenciu pred širším spektrom podmienok pomocou prírodných atómových pohybov a stabilizácie svetlom. Takýto pokrok nie je len teoretický, ale mohli mať praktické účinky na technológie založené na atómových točeniach. Oblasti, ako sú kvantové senzory, magnetometre pre lekárske zobrazovanie a navigácia nezávislá od GPS, by z toho mohli mať úžitok. Okrem toho sa tým otvára nové príležitosti pre kvantové počítače rozšírením doby koherencie qubits. A najlepšie zo všetkého: táto metóda je čokoľvek, ale komplikovaná - nevyžaduje extrémne chladenie alebo prepracované úpravy poľa, čo je obzvlášť atraktívne pre skutočné aplikácie.

Vhľad do trhu s kvantovými výpočtami

Ale kde stojí celkovo kvantový výpočtový priemysel? Predpovede trhu sú sľubné! fraunhofer uvádza, že trh pre špičkové kvantové počítače by mohol rásť na pôsobivé desať miliárd dolár za rok. Spoločnosti ako IBM, Google a Alibaba sú ústrednými hráčmi v tejto inovačnej oblasti spolu s agilnými začínajúcimi podnikami ako Rigetti a D-Wave. Kvantové počítače sú k dispozícii v rôznych verziách, pričom univerzálne kvantové počítače sú schopné vykonávať rôzne výpočty, zatiaľ čo špeciálne úlohy vyvolané kvanta sú efektívnejšie.

Potenciál je obrovský pre priemysel. Napríklad spoločnosť Volkswagen používa od roku 2017 kvantovú Anannia od D-Wave na optimalizáciu dopravných tokov. BMW tiež vyzerá viac v tomto smere, aby zvýšila efektívnosť výrobných procesov. Technologický náskok však nepríde bez problémov, pretože kvalita qubitov, ich zapletenia a časy koherencie sú rozhodujúce pre skutočnú výpočtovú silu.

Pohľad na budúcnosť

je o praktickej uplatniteľnosti kvantových počítačov, čelíme značným prekážkam. Tieto stroje vyžadujú extrémne nízke teploty, vákuové podmienky a starostlivé elektromagnetické tienenie, ktoré sú chránené pred environmentálnymi faktormi. Výskumná krajina je však optimistická. Kvantové počítače by mohli byť schopné vyriešiť problémy, ktoré zostávajú uzavreté pre tradičné počítače - napríklad efektívny rozklad menších hlavných čísel, ktoré by mohli ohroziť početné kryptosystémy.