Os pesquisadores desenvolveram um método inovador para melhorar a estabilidade e o desempenho dos sistemas quânticos e resolver problemas como decoerência e erros de controle. Este método, que explora a correlação cruzada entre duas fontes de ruído, leva a um aumento de 10 vezes no tempo de coerência, melhor fidelidade de controle e sensibilidade superior para detecção quântica.
Novas técnicas quânticas melhoram significativamente a coerência do sistema e as capacidades de detecção, melhorando aplicações potenciais em indústrias baseadas em precisão.
Um novo método que melhora significativamente o desempenho das tecnologias quânticas utiliza a correlação cruzada de duas fontes de ruído para estender o tempo de coerência, melhorar a fidelidade do controle e aumentar a sensibilidade da detecção de alta frequência. Esta estratégia inovadora aborda os principais desafios dos sistemas quânticos e melhora a estabilidade por um fator de 10, abrindo caminho para dispositivos quânticos mais confiáveis e versáteis.
Avanço na tecnologia quântica
Os pesquisadores fizeram grandes avanços na tecnologia quântica, desenvolvendo novos métodos que melhoram drasticamente a estabilidade e o desempenho dos sistemas quânticos. Este trabalho pioneiro aborda os desafios de longa data da decoerência e do controle imperfeito, abrindo caminho para dispositivos quânticos mais confiáveis e sensíveis.
As tecnologias quânticas, como os computadores e sensores quânticos, têm um imenso potencial para revolucionar campos tão diversos como a computação, a criptografia e as imagens médicas. No entanto, o seu desenvolvimento tem sido dificultado pelos efeitos negativos do ruído, que pode perturbar estados quânticos e causar erros.
Esfera de bloco de qubits afetada por ruído correlacionado cruzado (azul e vermelho). Este método interfere destrutivamente neste ruído e resulta em desempenho superior. Crédito: Autor
Superando o ruído em sistemas quânticos
Muitas abordagens tradicionais para reduzir o ruído em sistemas quânticos concentram-se principalmente na autocorrelação temporal, que examina como o ruído se comporta ao longo do tempo. Embora estes métodos sejam eficazes até certo ponto, eles ficam aquém quando outros tipos de correlações de ruído estão presentes.
A pesquisa foi realizada por Aron Salkhov, aluno de doutorado especialista em física quântica, sob orientação do professor Aron Salkhov. Qingyun Cao, aluno do Dr. Alex Retzker na Universidade Hebraica. Sr. Fedor Jelesko e Dr. Genko Genov da Universidade de Ulm e Professor. Sr. Cai Jianming da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong. Eles introduziram uma estratégia inovadora que explora a correlação cruzada entre duas fontes de ruído. Ao explorar a interferência destrutiva do ruído correlacionado, os pesquisadores conseguiram estender significativamente o tempo de coerência dos estados quânticos, melhorando a fidelidade do controle e aumentando a sensibilidade da detecção quântica de alta frequência.
Diagrama esquemático de interferência destrutiva de ruído correlacionado, sequência de controle e configuração experimental.
Explicação detalhada (do artigo):
(a) O qubit é afetado pelo ruído ambiental δ
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