Boston University steuert Qubit-Phase mit maßgeschneiderten Antrieben

Die Kontrolle darüber, wie Quantensysteme mit ihrer Umgebung interagieren, bleibt eine zentrale Herausforderung beim Bau leistungsfähiger Technologien. Ein Team der Boston University hat eine neue Methode unter Verwendung von periodischem Antrieb vorgestellt, bei der wiederholt ein Energiepuls angewendet wird, um die geometrische Phase in offenen Quantensystemen zu manipulieren. Die Manipulation periodischer Energiepulse beeinflusst Quantensysteme, die mit ihrer Umgebung interagieren. Die wiederholte Anwendung dieser „Antriebe“ steuert Änderungen grundlegender Eigenschaften, die als geometrische Phasen bezeichnet werden, innerhalb komplexer Systeme, die Umgebungsrauschen ausgesetzt sind.

Diese Technik unterscheidet sich von früheren Methoden, die auf statischen Anpassungen beruhen; sie bietet eine größere Anpassungsfähigkeit bei der Bewältigung externer Störungen, die offene Quantensysteme betreffen. Die Forscher haben detailliert dargelegt, wie präzise getaktete Energiepulse subtile Änderungen im Zustand eines Quantensystems steuern, vergleichbar mit dem Verfolgen eines Pfades um ein Objekt, bei dem die Endposition nicht nur von Start- und Endpunkten abhängt, sondern davon, *wie* man dorthin gelangt ist. Diese „geometrischen Phasen“, die für potenzielle Technologien wie das Quantencomputing von entscheidender Bedeutung sind, werden leicht durch Umgebungsrauschen gestört, das offene Quantensysteme beeinflusst, also solche, die mit ihrer Umgebung interagieren.