Tədqiqatçılar, Nature Communications -da dərc edilən bir araşdırmada göstərildiyi kimi, ənənəvi metodları geniş şəkildə üstələyən, tibbi təsvirlərdən tutmuş təməl fizika tədqiqatlarına qədər müxtəlif sahələrdə irəliləyişləri potensial olaraq sürətləndirən yeni kvant zondlama texnikasını nümayiş etdirdilər .

Onilliklər ərzində kvant sensorlarının performansı ətraf mühitin səs-küyünün səbəb olduğu gözlənilməz davranış olan dekoherens ilə məhdudlaşır.

Tədqiqatın baş müəllifi, USC Dornsife Ədəbiyyat, İncəsənət və Elmlər Kollecində fizika və astronomiya üzrə dosenti Eli Levenson-Falk və ABŞ Mühəndislik Mühəndisliyi fakültəsinin Mühəndislik fakültəsinin dosenti Eli Levenson-Falk dedi: “Dekoherens kvant sisteminin vəziyyətinin təsadüfi olaraq qarışıq olmasına, istənilən kvant algılama siqnalını silməsinə səbəb olur”.

Kvant algılama fiziki kəmiyyətləri ( beyin fəaliyyəti , ultra dəqiq saatlar və ya cazibə anomaliyaları kimi ) həddindən artıq dəqiqliklə, çox vaxt klassik sensorların hüdudlarını aşaraq ölçmək üçün sensorlar kimi kvant sistemlərinin (atomlar, işıq hissəcikləri və ya kubitlər) istifadəsidir . Algılama cihazları səs-küylə boğulacaq kiçik siqnalları aşkar etmək üçün kvant xüsusiyyətlərindən (superpozisiya, dolaşıqlıq və uyğunluq kimi) istifadə edir.

USC Dornsife-nin fizika üzrə doktorantı və tədqiqatın aparıcı müəllifi Malida Hecht, “Bunu səs-küylü bir məkanda zəif bir pıçıltı eşitməyə çalışmaq kimi düşünün” dedi. “Kvant sensoru cihazları normal ölçmə vasitələrinin fərqinə varması üçün çox kiçik və ya zəif olan şeyləri aşkar edir.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1745917397&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-04-quantum-barrier-protocol-counteracts-limitation.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTUiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNS4wLjcwNDkuMTE1Il0sWyJOb3QtQS5CcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM1LjAuNzA0OS4xMTUiXV0sMF0.&dt=1745917396237&bpp=1&bdt=75&idt=133&shv=r20250424&mjsv=m202504240101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1745917248%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1745917248%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1745917248%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=4777290657847&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1849&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95357460%2C95358975%2C95359120%2C31090357&oid=2&pvsid=5433626983428045&tmod=1123576727&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7Co%7CpeEbr%7C&abl=NS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=1666

Yeni koherens-stabilləşdirilmiş protokolla dekoherensiyanın qarşısının alınması

Yeni araşdırmada, tədqiqat qrupu kvant vəziyyətinin bir əsas xüsusiyyətini sabitləşdirərək, təcrübələrinin kubitində əvvəlcədən müəyyən edilmiş yeni koherens-stabilləşdirilmiş protokoldan istifadə edərək, uzun müddət davam edən dekoherens probleminə müvəqqəti olaraq qarşı çıxdı .

Tədqiqatın protokolu həmmüəlliflər Daniel Lidar (Viterbi mühəndislik professoru və USC-də kimya, fizika və astronomiya professoru) və Kumar Saurav ( USC Viterbi-də elektrik mühəndisliyi üzrə doktorant) tərəfindən əldə edilən nəzəriyyəyə əsaslanırdı.

Bu təcrübə kvant sistemlərində kiçik tezlik sürüşmələrinin ölçülməsini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırdı. Levenson-Falk, tədqiqatın koherens-stabilləşdirilmiş sensor protokolunun kvant vəziyyətində dəyişiklik şəklini alan algılama siqnalının standart protokol algılama ölçmə ilə olduğundan daha böyük böyüməsinə imkan verdiyini söylədi.

Bu stabilləşdirmə incə siqnalların aşkarlanmasının vacib olduğu tətbiqlər üçün çox vacib ola bilər. Levenson-Falk, “Daha böyük siqnalı aşkar etmək daha asan olur, bu, təkmilləşdirilmiş həssaslıq verir” dedi.

“Tədqiqatımız bu günə qədər kubit tezliyini aşkar etmək üçün ən yaxşı həssaslığı verir. Ən əsası, protokolumuz heç bir rəy və əlavə nəzarət və ya ölçmə resursları tələb etmir, bu da onu müxtəlif kvant hesablama və kvant sensor texnologiyalarında dərhal tətbiq etmək imkanı verir.”Oyna

00:0600:08SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Hissetmə qabiliyyətinin 165% təkmilləşdirilməsi

Tədqiqatçılar öz protokollarını superkeçirici kubit üzərində nümayiş etdirərək, Ramsey interferometriyası kimi tanınan standart protokolla müqayisədə hər ölçmə üçün 1,65 dəfəyə qədər daha yaxşı effektivliyə nail olublar. Nəzəri təhlil bəzi sistemlərdə 1,96 dəfəyə qədər potensial təkmilləşdirmələri göstərdi.

Levenson-Falk dedi ki, onun sabitləşmiş vəziyyətlə hiss etmənin eksperimental nümayişi göstərir ki, real vaxt rejimində geribildirim və ya bir çox sensorları qarışdırmaq kimi mürəkkəb üsullara müraciət etmədən kvant sensorlarını təkmilləşdirməyin yolları var.

“Bu, həm də göstərir ki, biz bu cür ölçmələrdən hələ də bütün mümkün məlumatları çıxarmamışıq. Daha yaxşı sensor protokolları mövcuddur və biz onlardan dərhal real dünyaya təsir göstərmək üçün istifadə edə bilərik.”

Daha çox məlumat: Deterministik qubit nəzarəti ilə hissetmədə Ramsey limitinin aşılması, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-58947-4 . www.nature.com/articles/s41467-025-58947-4

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Cənubi Kaliforniya Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir