Российские физики открыли новую квазичастицу в цепочках кубитов

Исследователи обнаружили, что в цепочках кубитов может возникать новый тип квазичастиц – дублонные топологические возбуждения. Открытие можно использовать при разработке новых материалов для квантовых компьютеров.

Технология квантовых компьютеров основана на одновременном взаимодействии множества кубитов. Однако они очень чувствительны к окружающей среде и подвержены декогеренции, уменьшающей продолжительность их службы. Сложность поддержания необходимого состояния возрастает по мере увеличения масштабов системы, что замедляет их изучение.

Поэтому ученые из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» использовали модель искусственной материи из кубитов, подчиняющейся тем же уравнениям, что и реальная. Симуляция показала, что в массивах из связанных сверхпроводящих бозонных пар, называемых дублонами, из-за чередования сильных и слабых связей формируются две зоны и граничное состояние.

Таким образом, российским ученым впервые удалось продемонстрировать, что в цепочках кубитов может возникать новый тип квазичасти – дублонные топологические возбуждения. Эту особенность может способствовать созданию устойчивых к беспорядку квантовых метаматериалов.

Напомним, что недавно физики также доказали, что субатомные частицы могут спонтанно превращаться в собственную античастицу и обратно.