Τα κβαντικά δεδομένα μεταφέρονται μέσω ηχητικών κυμάτων.
Οι επιστήμονες του Yale δημιούργησαν μια συσκευή απλής κατασκευής που χρησιμοποιεί ηχητικά κύματα για την αποθήκευση κβαντικών πληροφοριών και τη μετατροπή τους από μία μορφή σε άλλη, όλα μέσα σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο τσιπ.
Η συσκευή επιτρέπει σε ένα υπεραγώγιμο τεχνητό άτομο – ένα qubit – την ανταλλαγή ενέργειας και κβαντικών πληροφοριών με ένα συντονισμένο ηχητικό κύμα υψηλής συχνότητας (HBAR). Η ικανότητα χειρισμού και αποθήκευσης εύθραυστων κβαντικών δεδομένων σε έναν εύρωστο και εύκολο στην κατασκευή τρόπο είναι ένα κρίσιμο βήμα στην ανάπτυξη της τεχνολογίας κβαντικής πληροφορικής.
Το έργο είναι μια συνεργασία στο Yale μεταξύ των εργαστηρίων του Robert Schoelkopf, του Sterling Professor of Applied Physics and Physics, και του Peter Rakich, επίκουρου καθηγητή φυσικής. Ο Yiwen Chu, ένας μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο εργαστήριο του Schoelkopf που ηγήθηκε της προσπάθειας και είναι ο πρώτος συγγραφέας μιας μελέτης που εμφανίζεται στις 21 Σεπτεμβρίου στην ηλεκτρονική έκδοση του περιοδικού Science .
Ο Chu είπε ότι η νέα συσκευή διαθέτει ένα qubit κατασκευασμένο από υπεραγώγιμο αλουμίνιο και ένα μηχανικό αντηχείο που κατασκευάζεται με ζαφείρι. Το πλακίδιο έχει δύο γυαλισμένες επιφάνειες που λειτουργούν ως καθρέφτες για ηχητικά κύματα.
“Βρήκαμε ότι ακόμη και ένα μοναδικό κβαντικό σωματίδιο ήχου ή φωνοειδούς που μπορεί να ζήσει για πολύ καιρό όταν αναπηδά μπρος-πίσω μεταξύ αυτών των κατόπτρων” εξήγησε ο Chu. “Μπορεί επίσης να συνδεθεί με ένα υπεραγώγιμο qubit που γίνεται στην επιφάνεια του ζαφείρι χρησιμοποιώντας ένα δίσκο από νιτρίδιο αργιλίου, το οποίο μετατρέπει την ακουστική ενέργεια σε ηλεκτρομαγνητική ενέργεια και το αντίστροφο.”
Ο συνδυασμός αυτών των ιδιοτήτων επιτρέπει στους ερευνητές να μεταφέρουν κβαντικές καταστάσεις μεταξύ του qubit και του μηχανικού συντονιστή , πρόσθεσε ο Chu. Σημείωσε επίσης ότι η νέα συσκευή κατασκευάζεται ευκολότερα από άλλα συστήματα που συγχωνεύουν υπεραγωγικά κυκλώματα με μηχανική κίνηση.
Οι επιστήμονες του Yale έχουν κάνει μια σειρά από κβαντικές υπεραγωγικές ανακαλύψεις τα τελευταία χρόνια, που έχουν ως στόχο τη δημιουργία ηλεκτρονικών συσκευών που είναι η κβαντική έκδοση του ολοκληρωμένου κυκλώματος. Η ικανότητα συνδυασμού αυτής της γνώσης με έναν μηχανικό συντονιστή είναι ένα πολύτιμο βήμα, είπε ο Chu.
“Για παράδειγμα, μηχανικά αντηχεία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποθήκευση των κβαντικών πληροφοριών που παράγονται από υπεραγώγιμα qubits με έναν πιο συμπαγή και στιβαρό τρόπο”, είπε. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη διασύνδεση υπεραγώγιμων κυκλωμάτων με άλλους τύπους κβαντικών αντικειμένων, όπως ορατό ή υπέρυθρο φως. Θα μας επιτρέψει ενδεχομένως να δημιουργήσουμε κβαντικές πληροφορίες στα κυκλώματά μας και στη συνέχεια να τις μεταδώσουμε σε μεγάλες αποστάσεις χρησιμοποιώντας το φως “.
