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Une nouvelle méthode pour prédire le comportement des dispositifs quantiques fournit un outil crucial pour les applications réelles de la technologie quantique

Des chercheurs ont trouvé un moyen de prédire le comportement de systèmes quantiques à plusieurs corps couplés à leur environnement. Le travail représente un moyen de protéger les informations quantiques dans les dispositifs quantiques, ce qui est crucial pour les purposes réelles de la technologie quantique.

Dans une étude publiée dans Actual physical Review Letters. tels que les groupes de particules, se comportent lorsqu’ils sont connectés à l’environnement extérieur. Habituellement, connecter un système tel qu’un ordinateur quantique à son environnement crée une décohérence et des fuites, qui ruinent toute info sur ce qui se passe à l’intérieur du système. Maintenant, les chercheurs ont développé une technique qui transforme ce problème en solution.

La recherche a été menée par le chercheur doctorant Aalto Guangze Chen sous la supervision du professeur Jose Lado et en collaboration avec Fei Music de l’IAS Tsinghua. la physique quantique à plusieurs corps et la physique quantique non hermitienne.

Security contre la décohérence et les fuites

L’un des phénomènes les plus intrigants et les furthermore puissants des systèmes quantiques est la corrélation quantique à plusieurs corps. Il est essentiel de les comprendre et de prédire leur comportement. Alors que de nombreux progrès ont été réalisés dans la prédiction des corrélations quantiques lorsque la matière est isolée de son environnement.

Dans la nouvelle étude. Lorsqu’un dispositif quantique est hôte d’une topologie dite non hermitienne, il conduit à des excitations quantiques robustement protégées dont la résilience provient du fait même qu’elles sont ouvertes sur l’environnement. Ces types de systèmes quantiques ouverts peuvent potentiellement conduire à de nouvelles stratégies perturbatrices pour les systems quantiques qui exploitent le couplage externe pour protéger les informations de la décohérence et des fuites.

Des situations idéales au monde réel

L’étude établit une nouvelle méthode théorique pour calculer les corrélations entre les particules quantiques lorsqu’elles sont couplées à leur environnement. «La méthode que nous avons développée nous permet de résoudre des problèmes quantiques corrélés qui présentent simultanément la dissipation et les interactions quantiques à plusieurs corps. Comme preuve de strategy, nous avons démontré la méthodologie pour les systèmes avec 24 qubits en conversation présentant des excitations topologiques», explique Chen.

«La prédiction du comportement de la matière quantique corrélée est l’un des problèmes critiques de la conception théorique des matériaux et dispositifs quantiques. Cependant, la difficulté de ce problème devient beaucoup in addition grande lorsque l’on considère des cases réalistes dans lesquelles des systèmes quantiques sont couplés à un environnement extérieur. Nos résultats représentent un pas en avant dans la résolution de ce problème, en fournissant une méthodologie pour comprendre et prédire à la fois les matériaux et les dispositifs quantiques dans des ailments réalistes dans les systems quantiques», déclare-t-il.