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양자 플루트

26.07.2022

미국 과학자들은 광자를 동기화하여 움직이고 서로 상호 작용할 수 있는 "양자 피리"를 만들었습니다. 이는 자연에서는 거의 하지 않는 일입니다. 이 장치는 미래의 양자 컴퓨터 설계를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

같은 이름의 악기처럼 팀의 "퀀텀 플루트"는 표면에서 일련의 구멍으로 접근할 수 있는 중간에 긴 구멍이 있는 금속 조각입니다. 그러나 이 장치는 음파용이 아니라 빛용으로 설계되었습니다.

이 연구의 주저자인 David Schuster는 "악기와 마찬가지로 하나 이상의 광자 파장을 전체에 보낼 수 있으며 각 파장은 양자 정보를 인코딩하는 데 사용할 수 있는 '음표'를 생성합니다."라고 말했습니다.

이 장치에 대한 실험에서 연구원들은 초전도 전기 회로를 마스터 큐비트로 사용하여 최대 XNUMX개의 메모 또는 큐비트의 상호 작용을 동시에 제어할 수 있었습니다. 이는 시스템이 확장되면 미래의 양자 컴퓨터 관리를 크게 단순화할 수 있음을 보여줍니다.

Schuster는 "1비트로 양자 컴퓨터를 만들고 단일 비트로 모든 것을 제어할 수 있다면 매우 가치가 있을 것"이라고 말했습니다.

"양자 피리"는 구멍이 뚫린 금속 조각으로, 양자 정보를 인코딩하기 위해 다양한 파장의 광자를 포착하고 조작할 수 있습니다. 그러나 아마도 이 "양자 피리"에 대한 가장 이상한 점은 자연에서 거의 하지 않는 일을 하기 위해 광자를 조작함으로써 작동한다는 것입니다.

이 가벼운 입자는 일반적으로 서로 상호 작용하지 않습니다. 즉, 서로를 통과하거나 통과합니다. 특정 조건에서는 때때로 쌍으로 상호 작용하도록 만들 수 있지만 새로운 장치에서 팀은 시스템의 에너지가 임계점에 도달한 후 모든 광자가 동시에 서로 상호 작용하도록 할 수 있었습니다.

일반적으로 대부분의 입자 상호 작용은 일대일입니다. 두 입자는 서로 튕겨 나오거나 끌립니다. 세 번째를 추가하면 여전히 서로 일관되게 상호 작용하는 경향이 있습니다. 그러나 이 시스템에서는 모두 동시에 상호 작용합니다.

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