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Una memoria cuántica sin decoherencia que utiliza iones atrapados.

D Kielpinski1, V Meyer, M A Rowe

  • 1Time and Frequency Division, National Institute of Standards and Technology, Boulder, CO 80305, USA. davidk@boulder.nist.gov

Science (New York, N.Y.)
|March 10, 2001
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Los investigadores crearon una memoria cuántica libre de decoherencia utilizando dos iones. Esta memoria cuántica extiende significativamente el tiempo de almacenamiento de los qubits al proteger la información cuántica del ruido ambiental.

Área de la Ciencia:

  • Ciencias de la información cuántica Ciencias de la información cuántica.
  • Física atómica es la física atómica.
  • La computación cuántica es la computación cuántica.

Sus antecedentes:

  • La información cuántica requiere una memoria robusta para su almacenamiento.
  • El ruido ambiental causa desfase, lo que limita los tiempos de almacenamiento de los qubits.
  • Los qubits de un solo ión son susceptibles a la decoherencia.

Objetivo del estudio:

  • Para demostrar una memoria cuántica sin decoherencia para un solo qubit.
  • Para proteger la información cuántica del desfasamiento ambiental.
  • Para mejorar el tiempo de almacenamiento de la información cuántica.

Principales métodos:

  • Codificación de un solo qubit en el subespacio libre de decoherencia (DFS) de dos iones 9Be+ atrapados.

Videos de Experimentos Relacionados

  • Utilizando el DFS para proteger el qubit de las interacciones ambientales.
  • Medición de los tiempos de almacenamiento de qubits en condiciones ambientales y de ruido de ingeniería.

    • Principales resultados:

    • La memoria cuántica sin decoherencia aumentó el tiempo de almacenamiento de los qubits hasta en un orden de magnitud.
    • La codificación en el DFS protegió efectivamente al qubit de la desfase.
    • Se demostró que el proceso de codificación de qubits es reversible.

    Conclusiones:

    • Una memoria cuántica libre de decoherencia usando un sistema de dos iones es factible.
    • La codificación de qubits en DFS es una estrategia viable para combatir el ruido ambiental.
    • Este enfoque mejora significativamente la confiabilidad y la duración del almacenamiento de información cuántica.