მეცნიერებმა კვანტურ კომპიუტერში ფიბონაჩის მიმდევრობით შთაგონებული ლაზერული პულსებით ქუბიტებზე ზემოქმედების შედეგად შექმნეს მატერიის ახალი, უჩვეულო ფაზა, რომელიც ერთდროულად დროის ორი განზომილებით "სარგებლობს", იმის მიუხედავად, რომ მხოლოდ ერთ მათგანში არსებობს.

ამის მეშვეობით სპეციალისტებმა ქუბიტები სტაბილურ მდგომარეობაში მთელი ექსპერიმენტის განმავლობაში შეინარჩუნეს, ანუ კვანტურ კოჰერენციას მიაღწიეს, რაც უშეცდომო კვანტური კომპიუტერების შესაქმნელად აუცილებელია. ასეთ ტექნოლოგიაში ინფორმაციის ერთეული სწორედ ქუბიტია, რომელიც ორ მნიშვნელობას, 1-სა და 0-ს ატარებს, ანუ სუპერპოზიციაშია. ეს სწრაფი და ეფექტიანი გამოთვლების საშუალებას გვაძლევს, მაგრამ ამისთვის კვანტური გადაჯაჭვულობაა საჭირო, რასაც არაფერმა უნდა შეუშალოს ხელი, წინააღმდეგ შემთხვევაში, ცდომილებებს ვიღებთ.

ფოტო: wixstatic

ამ პროცესში სიმეტრიის შეტანა მოცემულ სისტემას დეკოჰერენციისგან იცავს, რაც ნიშნავს, რომ ის უფრო სტაბილური ხდება. ასეთი სიმეტრია დროითიც შეიძლება იყოს, რისთვისაც მეცნიერებმა ლაზერების დახმარებით "ასიმეტრიული კვაზიპერიოდულობა" გამოიყენეს. მათ კვლევა სივრცით კვაზიკრისტალზე დააფუძნეს, რომელშიც ატომების ბადისებრი სტრუქტურა არ მეორდება, მაგრამ მაინც თანმიმდევრული და მოწესრიგებულია. მაგალითისთვის, გავიხსენოთ პენროუზის მოზაიკა, რომელიც მაღალი განზომილების დაბალგაზომილებიანი სეგმენტებისგან შედგება.

ფოტო: simons foundation

ავტორებმა ეს ყველაფერი დროში გადაიტანეს. მათ კომპანია Quantinuum-ის კომერციული კვანტური კომპიუტერი გამოიყენეს, რომელშიც ქუბიტების ფუნქციას ქიმიურ ელემენტ იტერბიუმის 10 ატომური იონი ასრულებს. ისინი ელექტრულ იონურ ხაფანგშია მომწყვდეული და ელექტრული ველით კონტროლდება, ლაზერებით კი მათზე მანიპულირებაა ან გაზომვაა შესაძლებელი.

გუნდმა ლაზერის პულსების კვაზიპერიოდულობა ფიბონაჩის მიმდევრობაზე დააფუძნა, სადაც თითოეული მიმდევრობა წინა ორის შეჯამებაა (A, AB, ABA, ABAAB, ABAABABA). შედეგად ვიღებთ დროით წესრიგს, რომელიც არ მეორდება. კვაზიკრისტალის მსგავსად, ესაა ორგანზომილებიანი მოდელის ერთგანზომილებიანი რეპრეზენტაცია, ანუ ორი დროითი სიმეტრია.

ქუბიტების გაზომვის შემდეგ ავტორებმა დაადგინეს, რომ კვაზიპერიოდული პულსებით იონებმა სტაბილურობა 5.5 წამით შეინარჩუნა, ანუ მთლიანი ექსპერიმენტის განმავლობაში, სხვა შემთხვევაში კი ეს მაჩვენებელი მხოლოდ 1.5 წამი იყო. ისინი ამბობენ, რომ დამატებითმა სიმეტრიამ კვანტური კოჰერენცია განამტკიცა, რაც ცდომილებების რისკს გამორიცხავს.

რა თქმა უნდა, სრულად ფუნქციონირებადი კვანტური კომპიუტერის შესაქმნელად ეს არ კმარა, მაგრამ ამ მხრივ წინ გადადგმული ნაბიჯია. ახალი ნაშრომი გამოცემაში Nature გამოქვეყნდა.

თუ სტატიაში განხილული თემა და ზოგადად: მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში – შემდეგი ჯგუფი.