연구원들은 일반적으로 양자 정보를 망치는 상호 작용을 보호하는 방법으로 전환하는 단계를 밟습니다.

[아름이]

연구원들은 일반적으로 양자 정보를 망치는 상호 작용을 보호하는 방법으로 전환하는 단계를 밟습니다.
양자 장치의 동작을 예측하는 새로운 방법은 양자 기술의 실제 응용 프로그램에 중요한 도구를 제공합니다.
날짜:
2023년 3월 8일
원천:
알토 대학
요약:
양자 장치의 동작을 예측하는 새로운 방법은 양자 기술의 실제 응용 프로그램에 중요한 도구를 제공합니다.

전체 이야기
연구원들은 환경과 결합된 다체 양자 시스템의 동작을 예측하는 방법을 찾았습니다. 이 작업은 양자 기술의 실제 응용 프로그램에 중요한 양자 장치에서 양자 정보를 보호하는 방법을 나타냅니다.

Physical Review Letters 에 발표된 연구에서 핀란드의 Aalto 대학과 중국의 IAS Tsinghua 대학의 연구원들은 입자 그룹과 같은 양자 시스템이 외부 환경에 연결될 때 어떻게 행동하는지 예측하는 새로운 방법을 보고합니다. 일반적으로 양자 컴퓨터와 같은 시스템을 해당 환경에 연결하면 결맞음 및 누출이 발생하여 시스템 내부에서 일어나는 일에 대한 정보가 손상됩니다. 이제 연구원들은 그 문제를 해결책으로 바꾸는 기술을 개발했습니다.

이 연구는 Aalto 박사 연구원인 Guangze Chen이 Jose Lado 교수의 감독하에 IAS Tsinghua의 Fei Song과 공동으로 수행했습니다. 그들의 접근 방식은 양자 다물리 물리학과 비 에르미트 양자 물리학이라는 두 영역의 기술을 결합합니다.

결 어긋남 및 누출로부터 보호

양자 시스템에서 가장 흥미롭고 강력한 현상 중 하나는 다체 양자 상관 관계입니다. 양자 컴퓨터 및 양자 센서의 주요 구성 요소의 이국적인 속성을 뒷받침하기 때문에 이를 이해하고 동작을 예측하는 것이 중요합니다. 물질이 환경과 분리되어 있을 때 양자 상관관계를 예측하는 데 많은 진전이 있었지만, 물질이 환경과 결합될 때 그렇게 하는 것은 지금까지 과학자들을 피했습니다.

새로운 연구에서 팀은 양자 장치를 외부 시스템에 연결하는 것이 적절한 상황에서 강점이 될 수 있음을 보여주었습니다. 양자 장치가 소위 비-에르미트 토폴로지의 호스트인 경우 환경에 개방되어 있다는 바로 그 사실에서 복원력이 발생하는 견고하게 보호된 양자 여기로 이어집니다. 이러한 종류의 개방형 양자 시스템은 외부 결합을 활용하여 결맞음 및 누출로부터 정보를 보호하는 양자 기술에 대한 파괴적인 새로운 전략으로 이어질 수 있습니다.

이상적인 조건에서 실제 세계로

이 연구는 양자 입자가 환경에 결합될 때 양자 입자 간의 상관 관계를 계산하는 새로운 이론적 방법을 확립합니다. '우리가 개발한 방법은 소산과 양자 다체 상호 작용을 동시에 나타내는 상관 양자 문제를 해결할 수 있게 합니다. 개념 증명으로 우리는 토폴로지 여기를 특징으로 하는 24개의 상호 작용 큐비트가 있는 시스템에 대한 방법론을 시연했습니다.'라고 Chen은 말합니다.

Lado 교수는 그들의 접근 방식이 양자 연구를 이상적인 조건에서 실제 애플리케이션으로 옮기는 데 도움이 될 것이라고 설명합니다. '상관된 양자 물질의 거동을 예측하는 것은 양자 물질 및 장치의 이론적 설계에 중요한 문제 중 하나입니다. 그러나 이 문제의 어려움은 양자 시스템이 외부 환경과 결합되는 현실적인 상황을 고려할 때 훨씬 더 커진다. 우리의 결과는 양자 기술의 현실적인 조건에서 양자 재료와 장치를 모두 이해하고 예측하기 위한 방법론을 제공하여 이 문제를 해결하는 데 한 걸음 더 나아갔다고 그는 말합니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/