COMUNICADO DE PRENSA: Investigadores de Singapur y China utilizaron un procesador cuántico superconductor para estudiar el fenómeno del transporte cuántico con un detalle sin precedentes.
Dario, quien también es profesor asociado y Líder de grupo en la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur (SUTD), también es investigador en el Laboratorio de investigación internacional. MajuLab ideó modelos teóricos de transporte cuántico con el Dr. Xiansong Xu y el Dr. Chu Guo cuando ambos eran estudiantes de doctorado en SUTD. Xiansong es actualmente profesor asistente en la Universidad Normal de Sichuan, mientras que Chu Guo es profesor asistente en el Laboratorio Clave de Información Cuántica y Criptografía de Henan. Probaron estos modelos con experimentadores de ZJU y CAS.
“El trabajo también muestra la utilidad de la simulación cuántica en la era NISQ”, dijo Pengfei Zhang, investigador postdoctoral de ZJU. Pengfei es el primer autor de la publicación junto con Yu Gao, estudiante de doctorado en ZJU y Xiansong. NISQ se refiere a dispositivos cuánticos ruidosos de escala media.
Una imagen unificada
El transporte cuántico ocurre cuando hay un desequilibrio o desequilibrio entre los sistemas de contacto. Por ejemplo, las diferencias de temperatura provocan un flujo de calor hasta que el sistema se calienta, mientras que las diferencias de voltaje provocan un flujo de corriente.
Los investigadores han estudiado el transporte entre dos grupos de qubits con diferente magnetización. En un grupo o tanque, todos los qubits se inicializan para apagarse, mientras que en el otro grupo, la mitad de los qubits se apagan y la otra mitad se aceleran, con una magnetización promedio de cero. Los dos tanques están conectados por un. contacto: un vínculo débil entre dos qubits, uno de cada grupo.
La idea de los teóricos es utilizar conceptos termoquímicos cuánticos para explicar este transporte cuántico. Consideran las dos bañeras como un sistema combinado que se calentará con el tiempo. Predijeron que durante este largo proceso se produciría un transporte continuo.
Xiansong dice: “Creo que debería haber una imagen unificada de la dinámica termoquímica y la dinámica de estabilidad sin equilibrio. Pero tanto derivar la teoría como verificarla numéricamente no es simple.”
Observaciones de transporte
Para el grupo experimental, proponer la teoría parece fácil de hacer. Porque controlando cada qubit en su procesador cuántico, pueden configurar diferentes grupos y así diseñar diferentes tipos de transporte. No hay mucha flexibilidad o sintonizabilidad en términos de transporte cuántico. corrección.
Los investigadores estudiaron cómo las diferencias en el estado inicial del tanque y el número de qubits afectan la escala y la estabilidad de la corriente.
Los estados iniciales del tanque pueden variar exactamente en qué qubits se activan en las configuraciones mitad y mitad Los investigadores prepararon 60 estados iniciales diferentes seleccionados aleatoriamente para los sistemas El sistema tiene 14, 17 y 31 qubit, luego mida la corriente después de 200 nanosegundos. La corriente converge al mismo valor a medida que aumenta el tamaño del sistema.
“Esto a veces se llama ‘tipicidad'”, explica Darío. “Lo único que importa es la polarización media del espín, una cantidad macroscópica, no los detalles sobre los qubits individuales o cómo se modulan.”
Los investigadores también evaluaron la estabilidad actual midiendo el tiempo. oscilaciones, apareciendo como flujos alternos entre tanques. Este proceso incluye 60.000 mediciones en intervalos de 5 nanosegundos, de 100 a 1.000 nanosegundos. Observaron que las oscilaciones se vuelven significativamente más pequeñas que la señal principal a medida que aumenta el tamaño del sistema, lo que demuestra el surgimiento de la macrofísica como se esperaba.
Los investigadores esperan aprovechar estos resultados y continuar con sus investigaciones. Colabore para explorar escenarios de tráfico más ricos.
