.Quantum Riddle Solved? How Solid Neon Qubits Could Change Computing Forever
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.Quantum Riddle Solved? How Solid Neon Qubits Could Change Computing Forever
양자 수수께끼가 해결되었나요? 고체 네온 큐비트가 컴퓨팅을 영원히 바꿀 수 있는 방법
주제:플로리다 주립 대학교양자 컴퓨팅양자정보과학큐비트 플로리다 주립 대학교 2024년 7월 3일 양자 비트 QuBits 원자 입자 물리학 새로운 연구에서는 전자-온-고체 네온 큐비트를 조사하여 고체 네온 표면의 작은 융기가 안정적인 양자 상태를 만들어 정밀한 조작을 가능하게 한다는 것을 밝혔습니다.
여러 기반에 의해 뒷받침되는 이 연구는 큐비트 제조 최적화의 중요성을 강조하여 실용적인 양자 컴퓨팅 솔루션에 더 가까이 다가갑니다. 최근 연구를 통해 전자-고체 네온 큐비트 개발이 진전되었으며, 큐비트의 결맞음 시간을 늘리고 설계를 최적화함으로써 양자 컴퓨팅을 개선하는 주요 통찰력이 밝혀졌습니다.
양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터로는 수년이 걸리는 계산을 수행할 수 있는 혁신적인 도구가 될 잠재력을 가지고 있습니다. 하지만 효과적인 양자 컴퓨터를 만들려면 충분히 긴 시간(코히어런스 시간이라고 함) 동안 동시에 0 또는 1 상태로 존재할 수 있는 신뢰할 수 있는 양자 비트, 즉 큐비트가 필요합니다. 유망한 접근 방식 중 하나는 전자-온-고체-네온 큐비트라고 하는 고체 네온 표면에 단일 전자를 가두는 것입니다.
FAMU-FSU 공과대학 교수인 웨이 궈가 주도한 연구는 Physical Review Letters 에 게재되었으며 , 이러한 큐비트에서 전자의 상태를 설명하는 양자 상태에 대한 새로운 통찰력을 보여줍니다. 이 정보는 엔지니어가 이 혁신적인 기술을 구축하는 데 도움이 될 수 있습니다.
고체 네온 양자 비트의 전자 전자-온-고체 네온 양자 비트의 다이어그램. 출처: Wei Guo 제공
양자 상태 역학 및 큐비트 설계 Guo의 팀은 큐비트의 고체 네온 표면에 있는 작은 융기가 전자를 자연스럽게 결합할 수 있다는 것을 발견했으며, 이는 이러한 전자의 링 모양 양자 상태를 생성합니다. 양자 상태는 측정되기 전의 위치, 운동량 및 기타 특성과 같은 전자의 다양한 속성을 말합니다. 융기가 특정 크기일 때 전자의 전이 에너지(전자가 한 양자 링 상태에서 다른 양자 링 상태로 이동하는 데 필요한 에너지 양)는 또 다른 기본 입자인 마이크로파 광자의 에너지와 일치합니다.
웨이 궈 FAMU-FSU 공과대학 기계공학과 교수인 웨이 궈. 출처: 마크 월하이저/FAMU-FSU 공과대학
이러한 정렬을 통해 양자 컴퓨팅에 필요한 전자의 제어된 조작이 가능해집니다. Guo는 "이 연구는 유망한 양자 컴퓨팅 플랫폼에서 전자 트래핑 메커니즘에 대한 이해를 크게 향상시킵니다."라고 말했습니다. "이것은 수수께끼 같은 실험적 관찰을 명확히 할 뿐만 아니라 전자-온-고체-네온 큐비트의 설계, 최적화 및 제어에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다." Guo와 공동 연구자들의 이전 연구는 고체 네온에 갇힌 전자를 사용하는 고체 상태 단일 전자 큐비트 플랫폼의 실행 가능성을 입증했습니다.
최근 연구에서는 0.1밀리초만큼 긴 코히어런스 시간을 보여주었는데, 이는 기존 반도체 기반 및 초전도체 기반 전하 큐비트의 일반적인 코히어런스 시간인 1마이크로초보다 100배 더 깁니다. 코히어런스 시간은 양자 시스템이 중첩 상태를 유지할 수 있는 시간을 결정합니다.
-중첩 상태란 측정될 때까지 시스템이 동시에 여러 상태를 유지할 수 있는 능력을 말하며, 이는 양자 컴퓨터에 고유한 능력을 부여하는 특성 중 하나입니다. 큐비트 성능 최적화 전자-온-고체-네온 큐비트의 확장된 코히어런스 시간은 고체 네온의 불활성과 순도에 기인할 수 있습니다.
이 큐비트 시스템은 또한 더 광범위하게 연구된 전자-온-액체-헬륨 큐비트에 내재된 문제인 액체 표면 진동 문제를 해결합니다. 현재 연구는 전자-온-고체-네온 큐비트를 더욱 최적화하는 데 중요한 통찰력을 제공합니다. 최적화의 중요한 부분은 대부분의 고체 네온 표면을 매끄럽게 통과하지만 필요한 곳에 적절한 크기의 범프가 있는 큐비트를 만드는 것입니다.
설계자는 파괴적인 배경 전하를 끌어들이는 표면에서 자연적으로 발생하는 범프를 최소화하기를 원합니다. 동시에 큐비트의 마이크로파 공진기 내에 의도적으로 적절한 크기의 범프를 제작하면 전자를 포획하는 능력이 향상됩니다. Guo는 "이 연구는 다양한 조건이 네온 큐비트 제조에 어떤 영향을 미치는지에 대한 추가 연구가 절실히 필요하다는 것을 강조합니다."라고 말했습니다. "네온 주입 온도와 압력은 최종 큐비트 제품에 영향을 미칩니다.
이 프로세스를 더 많이 제어할수록 더 정밀하게 구축할 수 있으며, 현재 관리할 수 없는 계산을 해결할 수 있는 양자 컴퓨팅에 더 가까워집니다."
참고문헌: Toshiaki Kanai, Dafei Jin 및 Wei Guo의 "Single-Electron Qubits Based on Quantum Ring States on Solid Neon Surface", 2024년 6월 18일, Physical Review Letters . DOI: 10.1103/PhysRevLett.132.250603 본 논문의 공동 저자는 FSU 물리학과의 전 대학원 연구생인 토시아키 카나이와 노트르담 대학의 준교수인 다페이 진입니다. 이 연구는 미국 국립과학재단, 고든 앤 베티 무어 재단, 공군 과학연구소의 지원을 받았습니다.
https://scitechdaily.com/quantum-riddle-solved-how-solid-neon-qubits-could-change-computing-forever/
메모 2407040542
큐비트의 기계적 작동을 보는듯한 매카니즘이 등장한듯..
양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터로는 수년이 걸리는 계산을 수행할 수 있는 혁신적인 도구가 될 잠재력을 가지고 있다.
하지만 효과적인 양자 컴퓨터를 만들려면 충분히 긴 시간(코히어런스 시간이라고 함) 동안 동시에 0 또는 1 상태로 존재할 수 있는 신뢰할 수 있는 양자 비트, 즉 큐비트가 필요하다. 그런데 간단한 방식으로 고체 네온융기판 qpeoms에서 광자.oser.xyz가 전자.abs012를 제어하는 모습이 관찰 되었다.
소스1.
Guo의 팀은 큐비트의 고체 네온 표면에 있는 작은 융기가 전자를 자연스럽게 결합할 수 있다는 것을 발견했으며, 이는 이러한 전자의 링 모양 양자 상태를 생성합니다. 양자 상태는 측정되기 전의 위치, 운동량 및 기타 특성과 같은 전자의 다양한 속성을 말합니다. 융기가 특정 크기일 때 전자의 전이 에너지(전자가 한 양자 링 상태에서 다른 양자 링 상태로 이동하는 데 필요한 에너지 양)는 또 다른 기본 입자인 마이크로파 광자의 에너지와 일치합니다.
1.
보기1. 고체 네온판위에 msbase.4
04110613
14051203
15080902
01100716
보기1.의 숫자들은 링의 융기의 높이를 나타낸다. 융기가 특정 크기일 때 전자의 전이 에너지(전자가 한 양자 링 상태에서 다른 양자 링 상태로 이동하는 데 필요한 에너지 양)는 또 다른 기본 입자인 마이크로파 광자의 에너지와 일치한다.
문제는 보기1.의 고체 네온판을 더 크게 만들수도 있고 다른 원소들이나 준원소들, 분자상태에서도 벌어질 수 있는 큐비트 융기 매카니즘이라는 사실이여. 허허.
Memo 2407040542
It seems like a mechanism that looks like the mechanical operation of a qubit has appeared...
Quantum computers have the potential to be revolutionary tools that can perform calculations that would take years on conventional computers.
But building an effective quantum computer requires reliable quantum bits, or qubits, that can exist in a 0 or 1 state simultaneously for a sufficiently long period of time (called coherence time). However, in a simple way, it was observed that photons.oser.xyz control electrons.abs012 in the solid neon ridge qpeoms.
Source 1.
Guo's team discovered that tiny bumps on the solid neon surface of a qubit can naturally bind electrons together, creating a ring-shaped quantum state of these electrons. Quantum states refer to various properties of electrons, such as position, momentum, and other properties before they are measured. When the bump is of a certain size, the transition energy of an electron (the amount of energy required for an electron to move from one quantum ring state to another) matches the energy of another fundamental particle, a microwave photon.
One.
Example 1. msbase.4 on solid neon board
04110613
14051203
15080902
01100716
The numbers in Example 1 indicate the height of the ring ridge. When the bump is of a certain size, the electron's transition energy (the amount of energy required for an electron to move from one quantum ring state to another) matches the energy of another fundamental particle, a microwave photon.
The problem is that it is a qubit uplift mechanism that can make the solid neon plate in example 1 larger and can also occur in other elements, quasi-elements, and molecular states. haha.
Example 1.
vix.a'6//vixx.a(b1,g3,k3,o5,n6)
b0acfd|0000e0
000ac0|f00bde
0c0fab|000e0d
e00d0c|0b0fa0
f000e0|b0dac0
d0f000|cae0b0
0b000f|0ead0c
0deb00|ac000f
ced0ba|00f000
a0b00e|0dc0f0
0ace00|df000b
0f00d0|e0bc0a
sample qoms (standard)
0000000011=2,0
0000001100
0000001100
0000010010
0001100000
0101000000
0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
sample pms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
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