如何利用磁鐵抑制量子信息中的噪聲

Argonne 和伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校之間由能源部資助的一個(gè)項(xiàng)目探索了用于量子發(fā)現(xiàn)的耦合磁性和微波。

美國能源部 (DOE) 最近資助了美國能源部阿貢國家實(shí)驗(yàn)室和伊利諾伊大學(xué)厄巴納分校 (UIUC) 的一個(gè)與量子信息科學(xué)相關(guān)的新項(xiàng)目。Argonne 團(tuán)隊(duì)將為該項(xiàng)目帶來其在耦合超導(dǎo)和磁系統(tǒng)方面的專業(yè)知識。UIUC 團(tuán)隊(duì)將貢獻(xiàn)其世界一流的能力，為量子系統(tǒng)開發(fā)新的磁性材料。

“量子信息科學(xué)為科學(xué)家們提供了新的和不同的方式來處理和操縱信息以進(jìn)行傳感、數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算，”阿貢材料科學(xué)部門的高級科學(xué)家瓦倫丁諾沃薩德說。â <“UIUC 是我們在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性發(fā)現(xiàn)的完美合作伙伴。”

在新興的量子信息科學(xué)領(lǐng)域，微波可能會發(fā)揮重要作用，因?yàn)樗鼈兊奈锢硖匦允顾鼈兡軌蛟诮咏^對零(負(fù) 460 華氏度)的溫度下提供所需的量子功能——這是必要的，因?yàn)闊崃繒诹孔舆\(yùn)算中產(chǎn)生錯(cuò)誤。然而，微波容易受到噪音的影響，噪音是干擾信號和數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠泻δ芰俊?/p>

“量子信息科學(xué)承諾提供新的和不同的方式，科學(xué)家可以通過這種方式處理和操縱信息以進(jìn)行傳感、數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算。”— 瓦倫丁諾沃薩德，材料科學(xué)部門。

研究小組將探索磁振子是否可以與微波光子合作，以確保微波只能沿一個(gè)方向傳播，從而從根本上消除噪音。磁子是磁鐵的基本激勵(lì)。相比之下，微波光子是由電子激發(fā)產(chǎn)生的，類似于微波爐中的波。

Argonne 的科學(xué)家們將在他們早期努力的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出一種集成了磁性元件的超導(dǎo)電路。磁振子和光子通過這個(gè)超導(dǎo)裝置相互交談。超導(dǎo)性——完全沒有電阻——允許磁振子和微波光子在接近絕對零的情況下耦合。

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