Истражувачи од Технолошкиот универзитет Чалмерс во Шведска развиле нов теоретски модел за квантни системи заснован на т.н. „џиновски суператоми“, концепт што би можел да помогне во решавање на еден од најголемите проблеми во квантното пресметување: губењето на квантните информации поради влијанија од околината.
Квантните компјутери ветуваат голем напредок во области како развој на лекови, криптографија и обработка на исклучително сложени задачи. Но нивната практична примена е ограничена од декохеренцијата, процес при кој кубитите ја губат својата состојба дури и поради мало електромагнетно нарушување.
Новиот пристап ги спојува две идеи од современата квантна физика: „џиновски атоми“ и „суператоми“. Џиновските атоми комуницираат со светлина или звук на повеќе одделни точки, што им овозможува на одреден начин да „се слушнат себеси“ преку повратни бранови од околината. Тој ефект создава вид квантна меморија и може да ја намали декохеренцијата.
Суператомите, пак, се составени од повеќе природни атоми што делат иста квантна состојба и се однесуваат како една целина. Според истражувачите, нивното комбинирање со концептот на џиновски атоми отвора можност за создавање посложени и постабилни квантни состојби, вклучувајќи подобро заплеткување меѓу повеќе кубити.
Тоа е важно затоа што квантното заплеткување е клучно за моќни квантни компјутери, квантни мрежи и системи за исклучително прецизни мерења. Во предложениот модел, повеќе џиновски атоми можат да работат како единствена единица, со што квантните информации од повеќе кубити се складираат и контролираат без потреба од сè посложена придружна електроника.
Истражувачите опишуваат и два начина на поврзување на овие структури. Во првиот, неколку џиновски суператоми се поврзуваат блиску и во прецизен распоред, што овозможува пренос на квантни состојби без загуба на информација. Во вториот, тие се поставуваат на поголеми растојанија, но се усогласуваат така што брановите остануваат синхронизирани, што овозможува насочување на квантни сигнали и распределба на заплеткување на подолги дистанци.
Авторите сметаат дека ваквиот дизајн може да стане важен градежен елемент за скалабилни и практични квантни системи, особено во хибридни платформи каде различни квантни технологии работат заедно. Следниот чекор е премин од теоретски модел кон реална изградба и тестирање на вакви системи.
Студијата е објавена во списанието Physical Review Letters.
