Las computadoras cuánticas prometen conducir a avances importantes en ciertas áreas de la computación compleja. Sin embargo, uno de los obstáculos para lograr tales computadoras soñadas es el hecho de que los fenómenos cuánticos, que tienen lugar a nivel de partículas atómicas, pueden verse gravemente afectados.por "ruido" ambiental de su entorno. En el pasado, los científicos han tratado de mantener la coherencia de los sistemas enfriándolos a temperaturas muy bajas, por ejemplo, pero los desafíos persisten. Ahora, en una investigación publicada en Comunicaciones de la naturaleza , los científicos del Centro RIKEN para la Ciencia de la Materia Emergente y sus colaboradores han demostrado, con un sistema de tres partículas, que pueden usar la eliminación de gases, un proceso que normalmente reduciría la coherencia, para mantenerlo paradójicamente.
Los fenómenos cuánticos generalmente se limitan al nivel atómico, pero hay casos, como la luz láser y la superconductividad, en los que la coherencia de los fenómenos cuánticos les permite expresarse a nivel macroscópico. Esto es importante para el desarrollo del cuántico.Sin embargo, también son extremadamente sensibles al medio ambiente, lo que destruye la coherencia que los hace significativos.
El grupo, dirigido por Seigo Tarucha del Centro RIKEN para Ciencia de Materia Emergente, estableció un sistema de tres puntos cuánticos en los que los espines de electrones podían controlarse individualmente con un campo eléctrico. Comenzaron con dos espines de electrones enredados en uno de losTerminando los puntos cuánticos, manteniendo el punto central vacío, y transfirió uno de estos giros al punto central. Luego intercambiaron el giro del punto central con un tercer giro en el otro punto final usando pulsos eléctricos, de modo que el tercer giro ahora se enredabacon el primero, que no estaba en contacto con él. Lo sorprendente, sin embargo, fue que el enredo era más fuerte de lo esperado, y en base a simulaciones, se dieron cuenta de que el ruido ambiental alrededor del sistema estaba, paradójicamente, ayudando a que el enredo se formara.
Según Takashi Nakajima, el primer autor del estudio, "descubrimos que esto se deriva de un fenómeno conocido como la 'paradoja cuántica de Zenón' o 'paradoja de Turing', lo que significa que uno puede ralentizar un sistema cuántico por el mero hecho deacto de observarlo con frecuencia. Esto es interesante ya que conduce al ruido ambiental, que normalmente hace que un sistema sea incoherente, de hecho lo hace más coherente ".
Según Tarucha, el líder del equipo, "Este es un hallazgo muy emocionante, ya que podría ayudar a acelerar la investigación para ampliar las computadoras cuánticas de semiconductores, lo que nos permite resolver problemas científicos que son muy difíciles en los sistemas informáticos convencionales."
Nakajima continúa: "Otra área que es muy interesante para mí es que varios sistemas biológicos, como la fotosíntesis, que operan dentro de un entorno muy ruidoso aprovechan la coherencia cuántica macroscópica, y es interesante reflexionar si un proceso similarpuede estar teniendo lugar "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por RIKEN . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :