குவாண்டம் சென்சார்களை இரைச்சலிலிருந்து காக்கும் புதிய வழிமுறை

மிக நுட்பமான காந்த, ஈர்ப்பு அல்லது மின்காந்த சமிக்ஞைகளை குவாண்டம்-இயந்திரவியல் தன்மைகளைப் பயன்படுத்தி கண்டறியும் கருவிகளான குவாண்டம் சென்சார்களை, அவற்றின் துல்லியத்தைக் குலைக்கும் சுற்றுச்சூழல் இரைச்சலுக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்கக்கூடிய புதிய வழிமுறையை சீன ஆராய்ச்சியாளர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். குவாங்டோங்-ஹாங்காங்-மகாவோ பெருவளைகுடா குவாண்டம் அறிவியல் மையம், தெற்கு அறிவியல் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகம், ஷென்சென் பல்கலைக்கழகம் ஆகியவற்றின் குழுக்கள் மேற்கொண்ட இந்த ஆய்வு, ஃபிசிக்கல் ரிவ்யூ லெட்டர்ஸ் இதழில் வெளியிடப்பட்டது.

தொலைவில் உள்ள துகள்கள் இறுக்கமாக பிணைக்கப்பட்டு, ஒன்றின் நிலை மற்றொன்றின் நிலையை நிர்ணயிக்கும் 'குவாண்டம் பின்னல்' எனும் நிகழ்வைப் பயன்படுத்தி, குவாண்டம் சென்சார்கள் வழக்கமான கருவிகளை விட சிறப்பாகச் செயல்படக்கூடும். ஆனால் இந்த நுட்பமான குவாண்டம் நிலைகள் இரைச்சலுக்கு—சிறிய சுற்றுச்சூழல் இடையூறுகள், வன்பொருள் குறைபாடுகள்—மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை; இவை சென்சாரின் துல்லியத்தைக் குறைக்கலாம். புதிய வழிமுறை, சரிசெய்யக்கூடிய குவாண்டம் செயல்பாடுகளின் தொடராகிய 'மாறுநிலை குவாண்டம் சுற்று' ஒன்றைப் பயன்படுத்தி, கோட்பாட்டளவில் சிறந்த பின்னல் நிலையே எப்போதும் உகந்தது என்று கருதுவதற்குப் பதிலாக, சென்சாரின் உண்மையான, நடைமுறை இரைச்சல் நிலைமைகளின் கீழ் சிறப்பாகச் செயல்படும் ஒரு ப்ரோப் நிலையைத் தேடுகிறது.

'இரைச்சலுக்கு ஏற்ப மாறும் இந்த குவாண்டம் அளவீட்டு திட்டம், சாத்தியமான ப்ரோப் நிலைகளைத் தயாரிக்கும் மாறுநிலை குவாண்டம் சுற்று, ஒரு அளவுரு குறியாக்க கட்டம், அவற்றின் உணரும் திறனை திறம்பட மதிப்பிட பரிசோதனை மூலம் அளக்கப்படும் OTOC (out-of-time-order correlator — சீர்குலைவு பரவலை அளக்கும் அளவீடு) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது' என கட்டுரையின் இணை-முதன்மை மற்றும் இணை-தொடர்பு ஆசிரியரான ஷியாவோடாங் யாங் தெரிவித்தார். 'OTOC' எனப்படும் இந்த அளவீடு, ஒரு இடையூறு காலப்போக்கில் குவாண்டம் அமைப்பு வழியாக எவ்வாறு பரவுகிறது என்பதைக் கண்காணிக்கிறது; இதை தற்போதுள்ள குவாண்டம் வன்பொருளிலேயே பரிசோதனை மூலம் அளக்க முடியும் என்பதால், ஒரு ப்ரோபின் உணரும் திறனை மதிப்பிட நடைமுறை வழியாக இது பயன்படுகிறது.

ஏழு-க்யூபிட் அணுக்கரு-சுழற்சி சென்சார் ஒன்றில் இந்த திட்டத்தை குழு சோதித்தது; சாத்தியமான ப்ரோப் நிலைகளை மீண்டும் மீண்டும் மதிப்பிட்டு, துல்லியத்தை மேம்படுத்த குவாண்டம் சுற்றை சரிசெய்தது. இவ்வாறு கண்டறியப்பட்ட உகந்த ப்ரோப் நிலைகள், ஒரு நிலையான காந்தப்புலத்தை உணரும்போது, பொதுவான பின்னல் நிலையான GHZ நிலையை விட 0.698 டெசிபல் வரை துல்லியத்தை மேம்படுத்தின. நூற்றுக்கணக்கான க்யூபிட்கள் கொண்ட குவாண்டம் வன்பொருள் உள்ளிட்ட பெரிய பல-க்யூபிட் அமைப்புகளில் இந்த வழிமுறையை சோதிக்க திட்டமிட்டுள்ளனர்.