Récemment, le Département de physique et à l'extérieur des Nations Unies plus transversale Quantum information Centre de recherche, chercheur de l'Université du Zhejiang et professeur équipe concernée Wang Dawei Wang Haohua, la première synthèse de l'interaction d'échange de spin antisymétrique dans les systèmes quantiques artificiels, états de spin quantique démontre la préparation de Chiral le nouveau procédé d'enchevêtrement. L'étude du temps local 21 Janvier, 2019 par la célèbre revue « Nature - Physique » a rapporté.

évolution de spin par synthèse chirale multibit Empêtré

Le chat de Schrödinger et chirale

En parlant de la mécanique quantique, mais l'oiseau est toujours autour du fameux « chat de Schrödinger. » Il y a une boîte de particules radioactives, une bouteille de gaz et un chat. la désintégration des particules déclenche les bouteilles de gaz poison pause, puis les chats empoisonnés. Mais avant observations ouvrent la boîte, les propriétés quantiques des particules peut être déterminé qu'il est la pourriture et la décomposition pas de superposition, et il est donc un chat en direct et superposition mort. Il est intéressant d'expliquer la différence entre l'état de superposition quantique microscopique et macroscopique du monde classique.

Quand une pluralité de particules dans un état collectif de superposition indecomposable, est apparu enchevêtrement. Caractérisé en ce que l'enchevêtrement quantique entre les particules entrelacée « situation de traction dans son ensemble », quand un état dans lequel la mesure est déterminée, l'état des autres particules a également déterminé. Retour aux expériences de chat de Schrödinger, lors de la mesure de la désintégration des particules radioactives ne sont pas, le chat est vivant, mais quand la désintégration des particules radioactives mesurées, le chat est mort. superposition quantique et fait enchevêtrement il trouvé d'énormes changements dans la perception du monde se sont produits.

Ce changement est également lié à la « chiralité » du concept. Se réfère à l'objet chiral et de son image dans un miroir ne peut pas se chevaucher. C'est comme notre main droite, symétrique miroir à l'autre, mais ne se chevauchent pas lorsqu'ils sont empilés sur le dessus. Ensuite, les micro-objets ne seront pas les mêmes que l'homme de droite, la main gauche et droitier cette différence est-il? La réponse est oui. Pasteur scientifique français a découvert les molécules chirales dans la mesure de la lumière transmise par le changement de polarisation après la solution. Cependant, après avoir été trouvé à la mécanique quantique, le physicien allemand Hund a proposé la théorie, l'interaction entre les atomes de la molécule sans rompre la parité, molécule d'état quantique fixe devrait être droitier et gaucher molécules superposition. Ceci est la présence d'un grand nombre de contradictions des molécules chirales stables. En revanche, gauchères et des molécules droitières de superposition quantique moléculaire est extrêmement instable et facilement le bruit ambiant détruit l'état de chat de Schrödinger. Cette contradiction est également connu comme le paradoxe Hund.

Ici, la référence à la « parité », la compréhension est simple « symétrique » ou « au sujet de l'échange invariance. » Lee et Yang trouvé pour briser la parité des interactions fondamentales, qui est le noyau de l'interaction faible. Certains physiciens ont spéculé présence d'une molécule chirale peuvent provenir de l'énergie de l'état fondamental de l'impact sur l'interaction faible. Cependant, il n'y a pas de preuves expérimentales pour prouver la spéculation. système quantique contrôlable artificiel dans lequel rupture de parité des interactions de synthèse peut aider les gens à comprendre les principes de la formation de décohérence et des molécules chirales chiraux des états de superposition quantique moléculaire.

Création d'un nouveau modèle dans le système quantique d'intrication quantique artificielle

Dans cette étude, le rôle de l'échange de spin Dawei proposé antisymétrique de synthèse dans le système Superconducting qubit quantique états de spin chirale et superposition enchevêtrement. Spins sont propriétés de base des particules microscopiques. Il y a deux états de spin électronique. Pour qubits supraconducteurs synthétiques, ses deux états d'énergie minimum peuvent être considérés comme les deux états de spin, les valeurs d'énergie correspondant à 0 et 1. Ces deux valeurs sont également considérés comme le calcul quantique est un nombre binaire de bits. L'interaction entre les deux types de tours, à savoir, après l'interaction d'échange de spin des positions symétriques inchangé, et le numéro de la variable antisymétrique après l'interaction de spin d'échange. interaction d'échange de spin Symmetric a été réalisé dans un système quantique artificiel. excitation de spin antisymétrique interaction d'échange magnétique dans la topologie, l'effet quantique Hall anormal et a un rôle important dans le liquide de spin quantique, il est difficile de synthétiser dans des systèmes artificiels.

Et par le Département de physique PhD Wanghao Hua et Song discussion Chao Dawei trouvé par la modulation périodique du qubit en utilisant des fréquences différentes et les différentes phases de modulation binaire, peut être synthétisé commutation antisymétrique entre le bit mutuellement connectés ensemble à travers la lumière effet. Une telle parité est rompu, les différents états ont différents états de spin énergétique chirale de l'évolution dynamique reflète la main gauche et à droite. Par exemple, une baisse de spin, spin-up des deux états 011, évoluera à 110, puis 101 à l'évolution, puis de nouveau à 011, à savoir l'orientation de rotation entre l'état de spin de trois bits.

Orientation qui est réfléchie rotation de chiralité. Plus intéressant est que, avec un état état de spin complet 011 opposé 100, également la direction de propagation opposé chirale, à savoir l'évolution de 100010 et 001. Wang Dawei a présenté, similaire aux deux mondes parallèles, marchait le long d'un temps, un aller en arrière.

interaction d'échange de spin antisymétrique est de savoir comment générer l'intrication quantique il?

Cela nécessite l'utilisation simultanée de l'évolution chirale de superposition quantique et de spin. Chanson Chao ladite première préparée dans un premier bit d'état, le second bit dans la préparation d'Superposition de 0 et 1, préparé dans le troisième bit 0 Etat. Dans l'ensemble, les trois bits 100 et 110 dans un état de superposition. Ceci est un état non enchevêtré, à savoir, ne sera pas affecter les deux autres bits d'un bit de mesure de l'état. Ces deux états opposés direction de propagation de chiralité, 010 et 101 se transforme de l'état de superposition. Puis à inverser le second bit, l'état de superposition, on obtient 000 et 111.

Ceci est un état intriqué typique. Les chercheurs ont mesuré où un bit est égal à 0, les deux autres à-dire déterminé pour être égal à 0; si elle est mesurée en tant que 1-bit, les deux autres sont déterminés à être 1. Par le même procédé, l'enchevêtrement est en outre étendu à cinq bits. Ceci est une étude de la nécessité d'obtenir des moyens de contrôle précis. Beaucoup de physique de simulation numérique post-doctoral Feng Wei a dit, parce que le bit a trois niveaux, afin d'éliminer l'impact du troisième niveau, nous avons besoin d'essayer un certain nombre de paramètres.

Les résultats de quantum magnétique va augmenter la vitesse d'enchevêtrement multi-particules préparé en utilisant l'état de spin chiral quantique positif de calcul.

Wang Dawei, Zhu Xiaobo Wang Haohua, et l'Université chinoise des sciences et de la technologie est co-correspondant auteur de cet ouvrage, la section expérimentale complétée par l'information croisée quantique supraconducteur Ji Songchao Research Center de l'Université de Zhejiang plate-forme de contrôle multi-bits, les dispositifs expérimentaux de l'Institut Académie chinoise des sciences de la physique Deng responsable de la préparation Hui, Li Ning Hekang et Zhengdong et Zhu Xiaobo et d'autres Université chinoise des sciences et de la technologie terminée. Les autres co-auteurs comme Feng Wei, Cai Han, Shi Yao Zhu Xu Da et de l'Université du Zhejiang, et Marlan Scully Texas A & M University.

Cette recherche a été soutenue Hundred Université du Zhejiang, les principaux projets de R & D de l'Etat, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, l'université centrale des fonds de recherche et spéciaux de base, l'Académie chinoise des sciences programmes de recherche clés, État clé de laboratoire moderne instrumentation optique et Anhui.

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(Yi-Ke Wen énergie / Photographie Wang Xiaoyong)