#GaiNagusiak

UPV/EHUko Ikerbasque ikertzaile batek qubit-en jokabide arraro bat argitu du

Noiz argitaratua: 08/07/22 | Kategoria: Ikerketa | Gaiak: #Fisika, Kimika eta Matematika

Gaur egungo teknologiari esker, etxean erabiltzen ditugun zirkuitu elektrikoen antzekoak, baina milaka aldiz txikiagoak, eraiki daitezke; txiki-txikiak dira, eta milimetro-milarenen eskala mikrometrikora irits daitezke. Zirkuitu horiek material supereroalez egiten direnean eta zero absolutuaren inguruko tenperatura kriogenikoetara jaisten direnean, eguneroko fisikaren mundua alde batera uzten dugu, eta fisika kuantikoaren mundu harrigarrian sartzen gara. Mundu horretan, zirkuituak atomo artifizialaren jokabidea hartzen du (hau da, ordenagailu kuantikoen quantum bit edo qubit deritzonaren jokabidea), eta nahasi egiten dira optika kuantikoko, informazio kuantikoko eta materia kondentsatuko kontzeptuak. Egun, UPV/EHUn ikertzen diharduen Ikerbasque fundazioko ikertzaile batek, Enrique Solanok, esperimentu eta eredu teoriko bat garatu du, Alemania eta Japoniako lankide batzuekin batera, eta frogatu du ezin direla egin jauzi kuantiko batzuk qubit supereroale baten bi mailaren artean. Fenomeno hori gertatzen da zirkuitu baten barruan jarrita dagoen qubit baten kontra argi fotoiak igortzen direnean energia nahikoarekin. Zirkuituak mikrouhin-barrunbe baten jokabidea simulatzen du, etxeetan erabili ohi diren labeen antzekoa baina eskala mikrometrikoan. Ikerketa Nature Physics aldizkari ospetsuan argitaratuko da, “Two-photon probe of the Jaynes-Cummings model and Controlled Symmetry Breaking in Circuit QED” izenburupean. Artikulua on-line kontsulta daiteke, eta edizio inprimatuaren beste zenbaki batean sartuko da.

Errazago azaltzeko, etxeko zirkuituaren adibidea hartuko dugu berriro. Han, elektroiak puntu batetik bestera eraman nahi badira, behar adina energia eman behar zaio, hau da, horretarako behar diren voltak. Aldiz, zirkuitu atomiko batean, ez da nahikoa bi maila atomikoren arteko jauzi kuantiko ezagun horiek gertatzeko behar adina energia ematea (kasu honetan, argi fotoien bidez). Beste faktore bat izan behar da kontuan: qubit-ak duen simetria. Nahi izanez gero, dotorezia faktore bat behar da. Badirudi izaera kuantikoak, behar adina energia izateaz gain, qubit-aren itxura kontuan eduki behar duela argiaren energia-fotoiek eragiten dituzten jauzi kuantikoak ahalbidetzeko edo ukatzeko. qubit-ak potentzial simetrikoa badu, jauzia debekatua dago eta ez da gertatzen; aldiz, potentziala asimetrikoa bada, jauzi kuantikoa gertatzen da. Jokabide harrigarri hori izan da, hain zuzen ere, ikertzaile hauek frogatu dutena, bai teorikoki bai laborategian; izan ere, bertan, debeku-arauak norberaren erabakiz aktibatu eta desaktibatu daitezke.

Ikerketa hau urrats handia da, zirkuitu supereroaleetan egin daitezkeen eta egin ezin daitezkeen jauzi kuantikoak sakon ulertzeko, eta baita zirkuituen elektrodinamika kimikoa etorkizuneko konputazio eta informazio kuantikoko teknologiari aplika dakiokeen kasuan ere.

Enrique Solano Fisikako doktore da, Rio de Janeiroko Unibertsitate Federalean. Munich-eko Ludwig-Maximilian Unibertsitatean lan egin ondoren, duela zenbait hilabete, UPV/EHUn ari da bere ikerketak egiten, Unibertsitatearen eta Ikerbasque Fundazioaren hitzarmenari esker.

Komunikazio Bulegoa

Egilea: Komunikazio Bulegoa (UPV/EHU)

Laguntzailea: