در کامپیوتر های کوانتومی اگر کوچکترین ارتعاشات از دنیای خارج به داخل خزش کنند، می توانند باعث از دست دادن اطلاعات یک سیستم کوانتومی شوند. از طرفی این ارتعاشات می توانند از فناوری کوانتومی بهره ببرند. اگر بتوانیم بفهمیم که چگونه ارتعاشات با سیستم ما جفت می شوند، می توانیم از آن به عنوان منبع و ابزاری برای ایجاد و تثبیت برخی از انواع حالت های کوانتومی استفاده کنیم. این بدان معناست که محققان می توانند از این نتایج برای کمک به کاهش اطلاعات از دست رفته توسط بیت های کوانتومی یا کیوبیت ها استفاده کنند.
این تیم سیستمی متشکل از یک کیوبیت ابررسانا و آنچه به عنوان تشدید کننده‌های موج صوتی سطحی شناخته می‌شود، ساختند. تشدیدگرها به محققان اجازه دادند تا ارتعاشات تجربه شده توسط کیوبیت ها را تنظیم کنند و بفهمند که چگونه تعامل مکانیکی بین این دو بر صحت اطلاعات کوانتومی تأثیر می گذارد تا از آن به نفع شرایط استفاده کنند.
فونون ها، کوانتا های موجود در انرژی ارتعاشی، نقشی حیاتی در عملکرد فناوری های کوانتومی ایفا می کنند. برعکس، کوپل شدن ناخواسته فونون ها عملکرد کیوبیت را کاهش می دهد و می تواند منجر به خطاهای مرتبط در سیستم های کیوبیت ابررسانا شود. صرف نظر از اینکه فونون ها نقش فعال کننده یا مضر ایفا می کنند، آنها معمولاً کنترل ویژگی های طیفی خود را نمی پذیرند و همچنین امکان مهندسی اتلاف در آنها اسان نیست.
در این مقاله نویسندان نشان دادند که کوپل کردن یک کیوبیت ابررسانا به حمامی از فونون‌های موج صوتی سطح پیزوالکتریک، یک پلتفرم جدید برای بررسی سیستم‌های کوانتومی باز ایجاد میکند. با شکل دادن به طیف تلفات کیوبیت از طریق حمام فونون‌های سطحی با تلفات، آماده‌سازی و تثبیت دینامیکی حالت‌های برهم‌نهی را از طریق اثرات ترکیبی درایو و اتلاف قابل اثبات است. این آزمایش ها تطبیق پذیری اتلاف صوتی مهندسی شده را برجسته می کند و درک تلفات مکانیکی در سیستم های کیوبیت ابررسانا را ارتقا می بخشد.
لینک مقاله:
https://www.nature.com/articles/s41467-023-39682-0
