Исследователи Чикагского университета достигли прорыва в квантовой физике, продемонстрировав высококачественное квантовое запутывание между двумя резонаторами акустических волн. Этот прорыв представляет собой значительный шаг в развитии квантовых технологий.
Команда под руководством профессора Эндрю Клиланда из Школы молекулярной инженерии Прицкерского института Чикагского университета смогла добиться запутывания между двумя крупными объектами. В отличие от предыдущих исследований, где запутывание осуществлялось между отдельными частицами, такими как электроны или атомы, в этом случае было достигнуто запутывание между «фононами» — квантовыми частицами звука, образующими коллективные движения множества частиц.
Созданное устройство состоит из двух резонаторов поверхностных акустических волн, размещённых на отдельных чипах с самобытной механической опорной структурой, каждый из которых соединён с собственным сверхпроводящим кубитом. Кубиты выполняют функции генерации и обнаружения запутанных фононных состояний. Благодаря этому устройству исследователи доказали, что крупные резонаторы могут находиться в квантовом запутывании даже при физическом разделении и с высокой точностью.
Мин-Хан Чоу, один из соавторов исследования и бывший докторант Чикагского университета, подчеркнул, что данная платформа обладает масштабируемостью и может стать базовой ячейкой в случаях создания крупного квантового процессора. Хун Цяо, постдокторант в лаборатории Клиланда, отметил, что команда смогла пойти дальше, подготавливая более сложные запутанные состояния, потенциально даже включая логическое кодирование.
Следующей целью исследователей является увеличение времени жизни резонаторов для улучшения квантовой когерентности. Можно предположить, что более длительное запутывание позволит реализовать более эффективные коммуникации или распределённые квантовые вычисления — ключевые процессы в развитии квантовых сетей. На данный момент продолжительность жизни резонатора составляет около 300 наносекунд, и команда стремится увеличить её до более чем 100 микросекунд.
Профессор Клиланд отметил, что способность запутывать крупные объекты через их коллективное движение расширяет горизонты квантовой механики. Это исследование открывает путь к пониманию того, как квантовые эффекты могут проявляться на макроскопическом уровне, что имеет огромное значение для развития квантовых технологий и глубокого понимания фундаментальных законов физики.
Источник: iXBT
