Araştırmacılar, oda sıcaklığında sıfır manyetik alan altında holonomik kuantum kapılarını gösterebildiler. Çalışma; hızlı ve hataya dayanıklı evrensel kuantum bilgisayarların gerçekleştirilmesini mümkün kılacaktır.
Kuantum bilgisayarı, karmaşık sorunları bugünün geleneksel bilgisayar kutusundan daha hızlı çözme potansiyeline sahip güçlü bir makinedir. Araştırmacılar şu anda kuantum hesaplamada bir sonraki adım üzerinde çalışıyorlar: Evrensel bir kuantum bilgisayar inşa etmek…
Nature Communications Dergisi’nde yayınlanan makalede, evrensel bir kuantum bilgisayarı gerçekleştirmenin yolunu açan bir elektron veya nitrojen çekirdeğindeki bir geometrik dönüş aralığındaki adyabatik olmayan ve abel olmayan holonomik kuantum kapılarının deneysel gösterimi rapor edilmiştir.
Geometrik faz şu anda kuantum fiziğinde önemli bir konudur. Dejenere toprak durum sisteminde tamamen geometrik fazı manipüle eden bir holonomik kuantum geçidinin, hata toleranslı bir evrensel kuantum bilgisayarı oluşturmak için ideal bir yol olduğuna inanılmaktadır.
Geometrik faz geçidi veya holonomik kuantum kapısı, elmasta azot-boşluk (NV) merkezleri dahil olmak üzere birkaç kuantum sisteminde deneysel olarak gösterilmiştir. Bununla birlikte, önceki deneyler, dejenere olmayan alt uzayını manipüle etmek için mikrodalgalar veya ışık dalgaları gerektirdi. Bu da dinamik fazın istenmeyen girişimi nedeniyle kapı devamlılığının bozulmasına yol açtı.
Makalenin yazarı, Profesör, Yokohama Ulusal Üniversitesi’nden Prof.Dr. Kosaka “İstenmeyen enterferanstan kaçınmak için, bir nfc merkezinde bir geometrik dönüş kesidi olarak adlandırdığımız ideal bir mantıksal kesişim oluşturmak için üçlü spin klişesinin dejenere alt uzayını kullandık. Bu yöntem 10 K’ın altındaki bir sıcaklıkta hızlı ve hassas geometrik kapıları kolaylaştırdı. Kapı devamlılığı, radyatif gevşeme ile sınırlandırıldı, “diyor.
“Bu yönteme dayanarak, polarize mikrodalgalarla birlikte, oda sıcaklığında sıfır manyetik alan altında elmasın bir NV merkezinde geometrik fazın manipülasyonunu başardık.”
Grup ayrıca elektron çekirdeği dolanmalarını manipüle ederek evrenselliği göstermek için iki dereceli holonomik bir kapıyı da gösterdi. Şema, bir enerji boşluğuna gerek duymadan tamamen holonomik bir kapı oluşturuyor. Bu da kapı doğruluğunu bozmak için dinamik faz girişimini indükleyecekti.
Böylece kuantum tekrarlayıcıların evrensel kuantum bilgisayarlar arasında ara yüz oluşturmalarını sağlamak için uzun ömürlü kuantum bellekler üzerinde hassas ve hızlı kontrol sağladı.
