Akademik araştırma grupları ve teknoloji firmalarının kuantum hesaplama, kuantum iletişimi ve kuantum metrolojisinin yanı sıra temel kuantum bilimindeki önemli başarıları kutladığı kuantum bilimi ve teknolojisi için bir başka önemli yıl oldu. Bu ilerlemelerden üçü: kuantum bilgisini 50 km mesafeye ileten bir kuantum tekrarlayıcı; zamanda bir çift yarık deneyi; ve Bose-Einstein yoğunlaşmasında genişleyen bir evrenin simülasyonu - bizim kitaplarımızda ortaya çıktı yılın en iyi 10 atılımının listesi, ancak pek çok heyecan verici şey yaşanırken, diğer birkaçını da kutlamadan duramayız. Burada, belirli bir sıraya göre öne çıkan bazı noktalar yer alıyor.

Donanım noktalarını birleştirme

Bazı yenilikler hemen manşetlere çıktı. Diğerleri gelecekteki atılımların temelini atıyor. Mayısta, Johannes Fink ve Avusturya Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'ndeki meslektaşları ikinci grupta yer aldılar. Mikrodalga ve optik fotonların dolaşıklaştırılmasına yönelik bir protokolün gösterilmesi. Bu önemlidir çünkü günümüzün en gelişmiş kuantum bilgisayarlarının çoğunu oluşturan süper iletken devreler mikrodalga frekanslarında çalışır, ancak uzun mesafelere bilgi göndermek için kullanılan fiberler ve diğer ekipmanlar optik frekanslarda çalışır. Çok sayıda kuantum bilgisayarından oluşan bir ağ oluşturmak ve bunların birbirleriyle konuşmasını sağlamak istiyorsak, bu nedenle bu iki frekans arasında güçlü, güvenilir kuantum bağlantılarına ihtiyacımız olacak.

Artık Fink ve ekibi bu tür bağlantıların mümkün olduğunu gösterdiğine göre, süperiletken kubitlere dayanan kuantum ağları için umutlar daha olumlu görünüyor, ancak protokolün hâlâ iyileştirilmesi gerekiyor. Bağımsız bir uzmanın gözlemlediği gibi, "Bunun artık her şeyi kolaylaştırdığını düşünmemeliyiz; bu sadece başlangıç, ancak bu deneyin kalitesinden bir şey kaybetmez."

Benzer şekilde yavaş ilerleyen bir ilerleme Ağustos ayında araştırmacıların John Bowers'ın grubu Kaliforniya Üniversitesi, Santa Barbara'da, aynı çipe bir lazer ve bir fotonik dalga kılavuzu yerleştirin ilk kez. Bunun gibi entegre fotonik sistemler, hapsolmuş iyonlara veya atomlara dayalı kuantum bilgisayarların ölçeğini büyütmek için çok önemli olacak, ancak lazerler ve dalga kılavuzları birlikte her zaman iyi performans göstermedi. Spesifik olarak, bir lazerden gelen ışık bir dalga kılavuzuna girdiğinde bir kısmı yansıtılır ve bu yansıyan ışık lazere geri dönerse lazerin çıkışı kararsız hale gelir. Bowers ve meslektaşları, bu istenmeyen etkileşimleri önleyen bir çip tasarlayarak geleceğin kuantum donanım tasarımcılarının işini çok daha kolaylaştırdı.

Kuantum metrolojisinde kilometre taşları

Yılda ilk ticari optik atom saati satışa çıktıKuantum metrologları aynı zamanda teknolojiye hazırlık ölçeğinin diğer ucunda da bir başarıya imza attılar. Tıpkı optik saatlerin mikrodalga frekanslı öncüllerinden daha hassas olması gibi, atom çekirdeğinin enerji geçişine uğradığı her seferde "tikleyen" saatler de daha hassas olacaktır. Parçacık fiziğinin Standart Modelini ihlal edecek şekilde, çok kısa zaman ölçeklerinde dalgalanma halindeki temel sabitleri yakalayacak kadar hassas bile olabilirler.

Sorun şu ki, hiç kimse bu nükleer geçişlerin frekanslarını, onları lazerle yönlendirecek kadar iyi bilmiyor. Ancak Haziran ayında CERN'deki fizikçiler bunu ne zaman yapacaklarını bulmaya yaklaştılar. toryum-229 iyonu tarafından yayılan bir foton tespit etti nükleer temel durumuna geri döndüğünde. Yapılacak çok iş olmasına rağmen sonuç, gelecek nesil ultra hassas zaman işleyişine doğru atılmış bir adımdır.

Bu arada, ABD'nin Boulder kentindeki Colorado Üniversitesi'ndeki fizikçiler, araştırmalarında bir işaret koydular. elektronun elektrik dipol momentini ölçün (eEDM) her zamankinden daha yüksek hassasiyete. Bu miktarın sıfırdan farklı bir değeri Standart Model'i ihlal edecektir ve Ağustos ayında, Haziran Ye ve Eric Cornell eEDM'nin 4.1 x 10'dan az olması gerektiğini duyurdu^-30 e cm, 2.1×10 belirsizlikle^-30 – Dünya'yı bir virüsün boyutları dahilinde ölçmeye eşdeğer bir hassasiyet.

Etkili kuantum hata düzeltmesinin ortaya çıkışı

Hatalar kuantum bilgisayarların belasıdır ve bunları düzeltmenin yollarını göstermek kuantum bilgisayar araştırmalarının ana hedeflerinden biridir. 2023 yılında bu çabalar meyvelerini vermeye başladı. Şubat ayında Google Quantum AI araştırmacıları şunları yaptıklarını duyurdu: süper iletken kübit cihazlarındaki hataları bastırdı bir yüzey kodu uygulayarak. Bu tür kuantum hata düzeltme kodu, birçok fiziksel kübitin ortak dolaşmış durumundaki mantıksal (yani, hatası düzeltilmiş) bir kübiti kodlar. Ertesi ay bir ekip Yale Üniversitesi ABD'de aynı soruna farklı bir yaklaşım sergilendi, hataları bastırmak için GKP kodu adı verilen bir kübit kodlaması kullanmak süperiletken transmon kubitlerine gömülü ek bilgilerin yardımıyla.

Ancak tartışmasız yılın en etkileyici hata düzeltme sonucu yalnızca birkaç hafta önce geldi. Mikhail lukin ve Harvard Üniversitesi, QuEra Computing, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ve NIST/Maryland Üniversitesi Kuantum Bilgisi ve Bilgisayar Bilimi Ortak Merkezi'ndeki meslektaşları rapor nötr atomları kullanarak 48 mantıksal kübitten oluşan bir dizi oluşturduklarını söyledi.

Bu duyurudan önce bile 2023, nötr atomlu kuantum bilgisayarlar için bir çıkış yılı gibi görünüyordu. bir an yaşamak Süper iletken devreler veya hapsolmuş iyonları kübit olarak kullanan cihazların arkasında uzun bir süre kaldıktan sonra. 2024 ileriye atladıkları yıl mı olacak? Yoksa rakipleri sömürecek yeni avantajlar mı bulacak? Bu alanı izle!

Gerisinin en iyisi

Son olarak, 2023'ün kuantum başarılarından birkaçı, saf yaratıcılıklarıyla öne çıkıyor. Bu yıl görüldü kuantum süperkimyasının ilk gözlemireaksiyona giren moleküllerin hepsi aynı kuantum durumunda olduğundan kimyasal reaksiyonlar hızlandığında ortaya çıkar. Bu aynı zamanda birinin ilk kez fark ettiği zamandı üst kuarklarda kuantum dolaşıklığıömrü yalnızca 10 yıl olan^-25 saniye. Ancak bu yılın en ustaca kuantum sonucu kesinlikle bir motorun gösterilmesidir. bozonlar ve fermiyonlar arasındaki enerji farkından yararlanır. Klasik ve kuantum fiziği arasındaki bağlantılara bir örnek olarak bundan daha iyi bir örnek olamaz.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/quantum-science-and-technology-highlights-of-2023/