In der vergangenen Woche haben Forscher einen weiteren großen Schritt zum Verständnis der Quantenwelt unternommen. Diese Schritte könnten Wissenschaftlern helfen, die schwer fassbare und komplizierte Welt der Quanteninformationsverarbeitung besser zu verstehen.
Die Quantenwelt ist für Forscher immer noch ein Rätsel, aber die potenziellen Vorteile der Nutzung der Eigenschaften der Quantenwelt, einschließlich Quantencomputer, Sicherheit, KI und Netzwerke. Mit dieser neuen Grundlage haben die Forscher am Institut für Grundlagenwissenschaften eingerichtetkönnte die Schleusen für ein völlig neues Regelwerk für „Quantenbits“ öffnen.
Quantentänze
Bevor Sie die Bedeutung dessen verstehen, was das IBS-Forschungsteam erreicht hat, sollten Sie das Grundprinzip des Quantenspins verstehen. Der Quantenspin oder der intrinsische Drehimpuls, der mit einem subatomaren Teilchen wie einem Elektron verbunden ist, stellen Sie sich das als Nadel vorauf zwei verschiedene Richtungen zeigen, entweder links oder rechts.
Trotzdem kann nach den Gesetzen der Quantenmechanik der Spin eines subatomaren Teilchens gleichzeitig in zwei verschiedene Richtungen zeigen. Dieser Überlagerungszustand ist jedoch sehr empfindlich gegenüber Umweltfaktoren. Diese Regeln der Quantenwelt sind entscheidend fürden Quanteninformationsprozess verstehen.
Engineered States
In ihrer in der Zeitschrift Science Advances veröffentlichten Studie wurde versucht, Dekohärenz oder Informationsverlust in einem Quantensystem zu minimieren, indem Atome extrem nahe beieinander angeordnet wurden.
Durch das Zusammenführen von Atomen, fast eine Million Mal näher als ein Millimeter, konnte das IBS-Team die Überlagerung zweier magnetisch gekoppelter Atome schützen. 20 Mal länger als ein einzelnes Atom.
Kurz gesagt, diese beiden tanzenden Atome können durch externe Umgebungsressourcen beeinflusst werden. Forscher Dr. Yujeong Bae beschreibt es ist perfekt: "Wie eine Phalanx konnten sich die beiden Atome besser als allein vor äußeren Einflüssen schützen. Auf diese Weise wurden die von uns erzeugten verschränkten Quantenzustände nicht durch Umgebungsstörungen wie Magnetfeldrauschen beeinflusst. ”
Auch dieser Durchbruch könnte Forschern helfen, noch komplexere Strukturen aufzubauen, um Quantenbits für die Zukunft der Informationsverarbeitung zu erforschen.
Zusammenfassen Professor Andreas Heinrich, Direktor von QNS, erklärt: „Dies ist eine bedeutende Entwicklung, die zeigt, wie wir die Zustände von Atomen konstruieren und erfassen können. Dies ermöglicht es uns, ihre Möglichkeit zu untersuchen, als Quantenbits für zukünftige Quanteninformationen verwendet zu werdenwird bearbeitet".
Aufgeregt, wie die Quantenmechanik Ihre Zukunft gestalten wird?