物質の新しい段階が量子コンピューターで注目されました。実験中に、物理学者はフィボナッチ数列に触発されたスキームを使用して量子ビットに光を向けました。 Flatiron Institute の物理学者 Philip Dumitrescu によると、この研究は物質の相を理解するためのまったく新しい方法です。
量子コンピューターを構成する量子ビットは絡まりやすく、これがエラーにつながります。 量子ビットの信頼性を向上させるには、多面的なアプローチが必要です。 対称性を確保することは、量子ビットをデコヒーレンスから保護する 90 つの手段となります。 正方形を ° 回転させても、同じ形のままです。 この対称性は防御として機能します。
量子ビットが均一に分散されたレーザー パルスにさらされると、空間ではなく時間に基づいて対称性が得られます。 著者は、対称周期性ではなく非対称準周期性を追加することで、この効果を強化できるかどうかを知りたがっていました。 彼らの理論によれば、これは つの時間的対称性ではなく つの時間的対称性を提供します。 一方は実際には他方の中に隠されています。
このアイデアは、準結晶と呼ばれるものを作成するというアイデアを思いついたチームの初期の作業に基づいていました。 時間では機能しますが、空間では機能しません。 比較のために、結晶は空間で繰り返される原子の対称格子で構成されています。 しかし、準結晶上の原子の構造は繰り返されませんが、それでも規則的です。
チームは、Quantinuum が開発した商用量子コンピューターで実験を行いました。 彼らは、フィボナッチ数に基づいて一連のレーザー パルスを作成しました。ここで、各セグメントは前の つの合計です。 その結果、準結晶のように順序付けられていますが、繰り返しはありません。 チームは自分たちの作業をテストし、最初は対称的なシーケンスで、次に準周期的に、イッテルビウム アレイのキュービットにレーザーを向けました。 次に、トラップの両端にある つのキュービットのコヒーレンスを測定しました。
周期的なシーケンスの場合、キュービットは 1,5 秒間安定していました。 準周期シーケンスでは、55 秒間安定していました。
そのため、量子オブジェクトがつの異なる時間次元にいるかのように振る舞い始めるときに、これまで知られていなかったフェーズを発見しました。
「このような物質の相は、量子情報の長期保存に使用できます。 ただし、これを行うには、これらの量子準結晶を量子計算機と組み合わせる方法を理解する必要があります。 現在、この問題の解決に積極的に取り組んでいます」と、この作品の著者である Philip Dumitrescu 氏は述べています。
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