Team baut Hybrid-Quantensystem für Molekül mit Atom Verwirbeln

Beschrieben in einem Naturpapier online veröffentlicht am 20. Mai die neue NIST-Methode große Quantencomputer zu bauen helfen könnte und Netzwerke von Quantenbits Verbindungs ​​(Qubits), basierend auf ansonsten inkompatible Hardware-Designs und Betriebsfrequenzen. Mixed-Plattform Quantensysteme könnten Vielseitigkeit wie die von herkömmlichen Computersystemen zur Verfügung stellen, welche beispielsweise können Daten zwischen einem elektronischen Prozessor, eine optischen Platte und einem magnetischen Festplattenlaufwerk auszutauschen.

Die NIST Experimente, die die Eigenschaften eines Elektrons in dem Atomionen mit den Rotationszustände des Moleküls erfolgreich verstrickt, so dass Messungen von einem Teilchen, die Eigenschaften der anderen Steuer würde. Die Untersuchung baut auf 2017 Demonstration derselben Gruppe von Quanten Kontrolle eines Moleküls, das langgezogene Techniken verwendet Atome zur komplizierter und potentiell fruchtbarer Arena durch Moleküle angeboten zu manipulieren, zusammen mehrere Atome gebunden zusammengesetzt ist.

Moleküle haben verschiedene interne Energieniveaus, wie Atome, sondern auch drehen und schwingt bei vielen unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Winkeln. Moleküle könnten daher als Vermittler in Quantensystemen wirken, indem sie Quanteninformation in einem breiten Spektrum von Qubit-Frequenzen Umwandlung von einigen Tausend bis einige Billionen Zyklen pro Sekunde reichen. Mit Vibration könnten Moleküle noch höhere Qubit-Frequenzen bieten.

„Wir haben bewiesen, das Atom Ion und Molekül-Ion verstrickt sind, und wir haben Ihnen auch eine breite Auswahl von Qubit-Frequenzen im Molekül erhalten“ NIST Physiker James (Chin-wen) Chou sagte.

Ein Qubit repräsentiert die digitalen Datenbits 0 und 1 in Form von zwei unterschiedlichen Quantenzuständen, wie beispielsweise Nieder- und Hochenergieniveau in einem Atom. Ein Qubit kann auch auf einmal in einer „Überlagerung“ beiden Staaten existiert. Die NIST Forscher verstrickt zwei Energieniveaus eines Calcium-Atom Ion mit zwei verschiedenen Paaren von Drehzuständen eines Calciumhydrid Molekülion, das ein Calciumion an ein Wasserstoffatom gebunden ist. Das Molekular Qubit hatte eine Übergangsfrequenz, die Geschwindigkeit der Zyklen zwischen zwei Rotationszustände von entweder niedriger Energie bei 13,4 Kilohertz (kHz, Tausende von Zyklen pro Sekunde) oder hoher Energie bei 855 Milliarden Zyklen pro Sekunde (Gigahertz oder GHz).

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