Новая эра квантовых вычислений: Финские ученые впервые подключили «кристалл времени» к внешнему устройству

Финские исследователи сделали значимый шаг в области квантовых технологий, впервые подключив кристалл времени к внешней системе. Это событие может стать началом нового этапа в развитии квантовых вычислений и точных измерительных установок.

Кристаллы времени представляют собой квантовые структуры, которые способны непрерывно повторять одни и те же колебания без дополнительного питания энергией. Теоретическая основа этого явления была предложена Фрэнком Вильчеком в 2012 году, а практическое подтверждение появилось спустя четыре года. Главной проблемой считалась невозможность взаимодействия с такими системами без разрушения их устойчивого состояния. Финским ученым удалось обойти это ограничение.

Команда охладила сверхтекучий гелий 3 почти до абсолютного нуля и использовала радиосигналы для генерации магнонов. После прекращения внешнего воздействия магноны организовались в устойчивую структуру, начав вести себя как кристалл времени. Колебания сохранялись несколько минут, и именно в этот период объект вступил во взаимодействие с находящимся около него механическим осциллятором. Этот момент является первым успешным подключением кристалла к внешней системе.

Йере Мякинен (главный исследователь технологии) отметил, что поведение кристалла совпадает с эффектами, наблюдаемыми в оптомеханике. Подобные явления используются, например, при регистрации гравитационных волн в установках наподобие LIGO.

Перспективы открытия выглядят многообещающе. Кристаллы времени отличаются значительно большей стабильностью по сравнению с другими квантовыми состояниями, что делает их потенциальной основой для создания долговременной квантовой памяти, которая остается самым уязвимым элементом современных квантовых компьютеров. Кроме того, их можно использовать в качестве частотных гребенок в высокочувствительных измерительных приборах. Ученым предстоит оптимизировать систему, снизив потери энергии и повысив частоту работы осциллятора. После этого установка сможет приблизиться к фундаментальным границам квантового мира.

Источник: securitylab