Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Fuzhou στην Κίνα διερεύνησαν τον τρόπο με τον οποίο οι κβαντικές καταστάσεις υπέρθεσης, γνωστές ευρέως ως καταστάσεις γάτας, χάνουν και ενδεχομένως ανακτούν την κβαντική τους συμβατότητα.
Σε ένα κβαντικό σύστημα, η αλληλεπίδραση με το γύρω περιβάλλον προκαλεί αποσυνοχή, μια διαδικασία κατά την οποία η συμβολή των διαφορετικών πιθανών καταστάσεων εξασθενεί σταδιακά. Προηγούμενες παρατηρήσεις είχαν αποδείξει ότι όταν το περιβάλλον περιορίζεται σε ένα μόνο qubit, η κβαντική συμβολή μπορεί να επανέλθει μετά από έναν ορισμένο χρόνο καθυστέρησης, επιτρέποντας την προσωρινή αναβίωση της συνοχής χωρίς την ανάγκη εξωτερικής παρέμβασης ή ξεχωριστής λειτουργίας διαγραφής.
Ο ρόλος της διεύρυνσης του περιβάλλοντος και οι κβαντικές προοπτικές
Στη νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο έγκριτο περιοδικό Physical Review Letters, η επιστημονική ομάδα αύξησε σταδιακά το μέγεθος του τεχνητού περιβάλλοντος από ένα σε οκτώ qubits μέσα σε έναν υπεραγώγιμο συντονιστή.
Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν ότι η σταδιακή επέκταση του περιβάλλοντος καταστέλλει αποτελεσματικά την επιστροφή της συμβολής, οδηγώντας σε μια φαινομενικά μη αναστρέψιμη αποσυνοχή.
Συγκεκριμένα, με τη χρήση οκτώ qubits, το μέτρο διακριτότητας προσέγγισε τις μέγιστες τιμές του μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα και παρέμεινε σταθερό, καθώς τα διαφορετικά στοιχεία του περιβάλλοντος αντάλλαξαν ενέργεια με το πεδίο μικροκυμάτων με ασύγχρονους ρυθμούς. Η συντονισμένη αυτή επιστροφή καθίσταται εξαιρετικά απίθανη σε μεγαλύτερα συστήματα.
Η βαθύτερη κατανόηση αυτού του φαινομένου προσφέρει κρίσιμα δεδομένα για την αντιμετώπιση της θεμελιώδους ευπάθειας των κβαντικών καταστάσεων, ενισχύοντας σημαντικά τις μελλοντικές προσπάθειες για την ανάπτυξη σταθερότερων κβαντικών υπολογιστών και διατάξεων υψηλής ακρίβειας.
