«Эхо Хиггса» и новый шаг к квантовым компьютерам
Открытие исследователей Национальной лаборатории Эймса Министерства энергетики США и Университета штата Айова (U.S. Department of Energy’s Ames National Laboratory and Iowa State University) описывает издание SciTechDaily.
Необычное «квантовое эхо» или «эхо Хиггса» было обнаружено в сверхпроводящих ниобиевых материалах, которые обычно используются в квантовых вычислительных схемах. Коллективные вибрации, называемые «модами Хиггса» - квантовый эффект, который возникает, когда электронный потенциал в материале изменяется подобно поведению бозона Хиггса.
Обнаружить эти вибрации было очень непросто, поскольку они длятся лишь короткое время и сложным образом взаимодействуют с квазичастицами. Идентифицировать и наблюдать новую форму квантового эха исследователи смогли, используя передовые методы терагерцовой (ТГц) спектроскопии - точно синхронизированные импульсы терагерцового излучения.
«В отличие от обычного эха, наблюдаемого в атомах или полупроводниках, «эхо Хиггса» возникает в результате сложного взаимодействия между модами Хиггса и квазичастицами, что приводит к необычным сигналам с различными характеристиками», — комментирует Джиганг Ван (Jigang Wang), ученый из лаборатории Эймса и руководитель исследовательской группы.
«Эхо Хиггса» может запоминать и выявлять скрытые квантовые пути в материале. Используя импульсы терагерцового излучения, эхо можно использовать для кодирования, хранения и извлечения квантовой информации, встроенной в сверхпроводящий материал.
По мнению ученых, проведенное исследование демонстрирует способность контролировать и наблюдать квантовую когерентность в сверхпроводниках и прокладывает путь к потенциальным новым методам хранения и обработки квантовой информации. А это – шаг к практическим квантовым вычислениям и передовым технологиям квантового зондирования.
Как сообщают СМИ, проект был частично поддержан Центром сверхпроводящих квантовых материалов и систем (SQMS).
