Теперь группа исследователей под руководством Йельского университета вывела формулу для понимания того, куда приземляются квантовые объекты, когда они передаются. Это разработка, которая предлагает понимание управления открытыми квантовыми системами в различных ситуациях.«Полученная нами формула оказывается очень полезной при работе с квантовым компьютером», — сказал Виктор Альберт, первый автор исследования, опубликованного в журнале Physical Review X. «Наш результат говорит о том, что в принципе мы можем спроектировать водостоки. ‘и’ ворота ‘в систему для управления квантовыми объектами, либо после того, как они приземляются, либо во время их фактического потока ".В этом случае желоба и ворота представляют идею рассеяния, процесса, который обычно разрушает хрупкие квантовые свойства, но иногда может быть спроектирован для контроля и защиты этих свойств.
Главный исследователь исследования — Лян Цзян, доцент прикладной физики и физики Йельского университета.Это фундаментальный принцип природы, что объекты будут двигаться, пока не достигнут состояния минимальной энергии или заземления. Но в квантовых системах может быть несколько оснований, потому что квантовые системы могут существовать в нескольких состояниях одновременно — так называемая суперпозиция.Вот здесь-то и появляются желоба и ворота.
Цзян, Альберт и их коллеги использовали эти механизмы для определения вероятности приземления квантовых объектов в одном или другом месте. Формула также показала, что существует одна ситуация, в которой суперпозиция никогда не может поддерживаться: когда квантовая «капля» в суперпозиции уже приземлилась в одну «лужу», но еще не достигла другой «лужи».«Другими словами, такое состояние суперпозиции всегда теряет некоторые из своих квантовых свойств, поскольку« капля »полностью течет в обе лужи», — сказал Альберт. «Это в некотором смысле отрицательный результат, но немного удивительно, что он всегда сохраняется».
Альберт отметил, что оба аспекта формулы будут полезны при создании квантовых компьютеров. По словам Альберта, поскольку исследовательское сообщество продолжает разрабатывать технологические платформы, способные поддерживать такие системы, ему необходимо будет знать, «что возможно, а что нет».
Дополнительными соавторами исследования являются Барри Брэдлин из Принстона и Мартин Фраас из KU Leuven.