Thời gian dài nhất mà một qubit đã sống sót với độ trung thực 0,9999 là bao lâu?


12

Tôi khá bị thu hút bởi thời gian kỷ lục mà một qubit đã sống sót.


1
Tôi đoán đó là câu tôi đã đề cập trong câu trả lời này , từ lúc trang trí bạn sẽ có thể tính thời gian cho đến khi độ trung thực giảm xuống dưới một giá trị nào đó
M. Stern

1
Con số có vẻ hơi độc đoán. Tại sao không phải là 0,999 hay 0,999?
Thằn lằn rời rạc

Từ Hình 4b trong Zhong et al Nature 2015 được liên kết ở trên, có vẻ như (a) có, như được đề xuất bởi @ M.Stern, con số có thể được ước tính (có phải là ít hơn 1 giây không?) Nhưng thực tế là (b) không được đo bằng thực nghiệm, theo như chúng tôi biết có thể là bất kỳ lúc nào giữa tùy ý gần bằng 0 và tối đa 10 phút, tùy thuộc vào chi tiết của động lực quay.
agaitaarino

3
Bạn có nghĩa là thời gian tồn tại lâu nhất mà một qubit 'bộ nhớ' đã tồn tại (nghĩa là ngồi đó, không thực sự làm gì) hoặc thời gian dài nhất mà một qubit 'tính toán' đã tồn tại (nghĩa là một người đang tích cực thực hiện các cổng trên nó)?
Mithrandir24601

Câu trả lời:


10

Chà, trong thời gian kết hợp lâu nhất từ ​​trước đến nay, tôi tìm thấy Khoa học này từ năm 2013 có tên Lưu trữ bit lượng tử nhiệt độ phòng vượt quá 39 phút sử dụng các nhà tài trợ ion hóa trong Silicon-28 , cho thấy các qubit tồn tại trong hơn 39 phút; những điều này, tuy nhiên, chỉ có tỷ lệ trung thực 81%. (Cái này dành cho các qubit được sử dụng trong tính toán, không phải bộ nhớ lưu trữ. Để lưu trữ bộ nhớ, xem liên kết của M. Stern.)

Nhưng bạn đang tìm kiếm các qubit với tỷ lệ trung thực cao. Trong trường hợp đó, tôi đã tìm thấy Công nghệ Nano tự nhiên từ năm 2014 có tên Lưu trữ thông tin lượng tử trong 30 giây trong một thiết bị nanoelectronic ( liên kết thay thế với arXiv ), kết hợp trong 30 giây - nhưng có tỷ lệ trung thực cao hơn 99,99%, đó chính xác là những gì bạn 'Đang tìm kiếm. Hầu hết các bài báo khác tôi đang tìm kiếm với tỷ lệ trung thực 99,99% hoặc lớn hơn đo thời gian kết hợp của chúng trong nano hoặc micro giây.

Tôi sẽ tiếp tục tìm kiếm.


1
Cảm ơn rất nhiều cho câu trả lời! Quả thực bài báo thứ hai này bao gồm chính xác những gì tôi cần và nó khá ấn tượng!
Daniel Tordera

2
Thật không may, câu trả lời này là sai đối với độ trung thực của cả bài báo năm 2013 và bài báo năm 2014. 81% cho bài báo đầu tiên là thấp vì họ chỉ cố gắng cho thấy họ có thể làm phiền hệ thống và duy trì sự gắn kết (họ đã thành công lên tới 81%). Bài báo thứ hai duy trì độ trung thực 0,9999 chỉ trong 0,000 giây !!! (xem hình S2c trong phần bổ sung). Như các tác giả thừa nhận (xem bình luận cuối cùng của tôi với câu trả lời của tôi), "Mặc dù thời gian kết hợp kỷ lục được thảo luận ở trên, kết quả của chúng tôi không khớp với những kết quả thu được trong số lượng lớn [6 đùa8]". Tài liệu tham khảo 8 là bài báo năm 2013, nơi nó tồn tại lâu hơn rất nhiều.
1271772

1
Tôi không chắc tại sao tôi không thể chỉnh sửa nhận xét, nhưng 0,000 giây sẽ nói 0,0002 giây. Ngoài ra, độ trung thực cho thử nghiệm đầu tiên cao hơn 81% trong trường hợp họ không thử làm phiền hệ thống. Xem câu trả lời của tôi.
1271772

Tôi nghĩ bạn không thể chỉnh sửa nhận xét @ user1271772 sau một khoảng thời gian cố định.
Tejas Shetty

4

Trả lời: Độ trung thực của 0.9999 tại 1.08 giây vào năm 2013: http://science.sciencemag.org/content/342/6160/830.full?ijkey=uhZaDNPnwgTdA

T2

Thế còn 81% mà Heather đề cập? : Độ trung thực của 81% mà Heather trích dẫn, thực sự đang đề cập đến một cái gì đó khác. Trong cùng một bài báo, họ muốn chỉ ra rằng họ có thể thay đổi nhiệt độ của mẫu trong khi vẫn duy trì các spin trong sự chồng chất nhất quán. Mẫu được tăng nhiệt độ từ 4.2K lên 300K dần dần trong 6 phút, giữ ở đó trong 2 phút, sau đó giảm xuống còn 4.2K dần dần trong 4 phút. Sau khi làm tất cả điều đó, các spin đã duy trì ấn tượng với độ trung thực 81% liên quan đến trạng thái bắt đầu.

T2

T2




T231+T2


Tuy nhiên, lưu ý rằng sự khác biệt cơ bản giữa việc mô tả sự phân rã bằng hàm số mũ (đơn sắc) với một hàm T2 (và suy ra từ hàm đó) và thực nghiệm thu được một điểm dữ liệu có độ chính xác 0,9999.
agaitaarino

@agaitaarino: Trường hợp trong bài báo năm 2014 họ nói rằng họ đã đạt được một bảng dữ liệu duy nhất với độ trung thực 0,9999 sau 30 giây? Họ đã thu được độ trung thực của họ từ dữ liệu Dao động Rabi trong Hình S2 của phần Bổ sung, trong đó rất nhiều điểm được sử dụng cho mỗi độ trung thực.
1271772

@agaitaarino Số 0,9999 mà bạn đề cập đến đến từ Hình S2b và S2c trong Phần bổ sung, tối đa lên tới 0,0002 giây, không phải 30 giây! Chúng tôi không biết những độ trung thực này sẽ là bao nhiêu sau 30 giây (hoặc 180 phút), vì lý do chính xác mà bạn đề cập: phù hợp với một đường cong và ngoại suy trên 6 bậc độ lớn là đáng nghi ngờ. Nếu bạn muốn so sánh bài báo này với bài tôi đã đề cập, hãy xem tóm tắt về số lần T2 trong Hình S1 của phần bổ sung. Không ai trong số này đến gần với T2 của 180 phút trong bài báo năm 2013. Thật không may, họ chỉ đạt được độ trung thực 0,9999 cho 0,0002s
1271772

@agaitaarino: Nếu bạn muốn biết lượng thời gian mà sự kết hợp kéo dài với độ trung thực 0,9999 trong bài báo của tôi, thì đó là 1,08 giây, lớn hơn 4 bậc so với bất kỳ thứ gì trong bài báo năm 2014, nhiều nhất là 0,0002 giây.
1271772

@agaitaarino: Bài báo năm 2014 thừa nhận rằng họ không đạt được thời gian kết hợp đạt được trong bài báo năm 2013, và rất cẩn thận để nói rằng họ chỉ lập kỷ lục cho một vòng quay SINGLE ở trạng thái rắn. "Mặc dù thời gian kết hợp kỷ lục được thảo luận ở trên, kết quả của chúng tôi không khớp với những kết quả thu được trong số lượng lớn [6 Tim8]" Tài liệu tham khảo 8 là bài báo năm 2013. "Điều này hiện đại diện cho sự gắn kết kỷ lục cho bất kỳ qubit đơn lẻ nào ở trạng thái rắn." Lưu ý rằng họ nói "qubit" đơn và "trạng thái rắn". "đạt đến mức kỷ lục mới đối với các qubit đơn trạng thái rắn với T2> 30 giây trong vòng quay 31P +" Lưu ý 30s là một T2 !!
1271772
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.