(Phys.org) - Fysiker har experimentellt visat kvantinvikling med 10 qubits på en supraledande krets, överträffar det tidigare rekordet av nio intrasslade superledande qubits. 10-qubit-tillståndet är det största multiqubit-intrasslade tillståndet som skapats i något solid-state-system och representerar ett steg mot att förverkliga storskalig kvantberäkning.

Ledande forskare Jian-Wei Pan och medarbetare vid University of Science and Technology of China, Zhejiang universitet, Fuzhou universitet, och Institutet för fysik, Kina, har publicerat en uppsats om sina resultat i ett nyligen utgåva av Fysiska granskningsbrev .

I allmänhet, en av de största utmaningarna för att skala upp multiqubit -trassel är att ta itu med de katastrofala effekterna av dekoherens. En strategi är att använda supraledande kretsar, som arbetar vid mycket kalla temperaturer och följaktligen har längre qubit -koherens -tider.

I den nya uppsättningen, forskarna använde qubits gjorda av små bitar av aluminium, som de kopplade till varandra och arrangerade i en cirkel runt en central bussresonator. Bussen är en nyckelkomponent i systemet, eftersom den styr interaktionerna mellan qubits, och dessa interaktioner genererar trassel.

Som forskarna visat, bussen kan skapa intrassling mellan två qubits, kan producera flera intrasslade par, eller kan trassla upp till alla 10 qubits. Till skillnad från vissa tidigare demonstrationer, förträngningen kräver inte en serie kvantlogiska grindar, det innebär inte heller att modifiera kretsens fysiska ledningar, men i stället kan alla 10 qubits sammanfogas med en enda kollektiv qubit-bus-interaktion.

För att mäta hur väl qubits är intrasslade, forskarna använde kvantomografi för att bestämma sannolikheten för att mäta alla möjliga tillstånd i systemet. Även om det finns tusentals sådana stater, den resulterande sannolikhetsfördelningen gav det korrekta tillståndet cirka 67% av tiden. Denna trohet ligger långt över tröskeln för äkta multipartit -intrassling (anses allmänt vara cirka 50%).

I framtiden, fysikernas mål är att utveckla en kvantsimulator som kan simulera beteendet hos små molekyler och andra kvantsystem, vilket skulle möjliggöra en effektivare analys av dessa system jämfört med vad som är möjligt med klassiska datorer.

© 2017 Phys.org