Ученые разработали квантовый алгоритм для рекордно точного измерения магнитных полей

Сотрудники МФТИ, компании Terra Quantum, а также ученые из США и Швейцарии разработали новый алгоритм, который позволит производить сверхточные вычисления магнитного поля при помощи многоуровневых искусственных атомов. Результаты научной работы были опубликованы в журнале Physical Review Research.

Для выведения точности подобных вычислений на новый уровень применяются новейшие квантовые технологии. В новом исследовании применялся многоуровневый сверхпроводящий атом. По словам специалистов, это первая научная работы, в которой магнитные поля измеряются при помощи таких систем.

Ранее мы доказали, что чувствительность искусственных атомов можно повысить, если применить не двухуровневую систему, а многоуровневую. К примеру, мы можем использовать в многоуровневом режиме сверхпроводящую цепь, которая обычно применяется в двухуровневом режиме кубита,

Михаил Перельштейн, научный сотрудник лаборатории физики квантовых информационных технологий МФТИ.

Исследователи заявили, что им удалось оптимизировать время взаимодействия многоуровневого атома и магнитного поля на каждом шаге разработанного алгоритма. При этом пошаговое линейное увеличение времени оказалось оптимальной процедурой для достижения наиболее точных результатов измерения. Отмечается, что эффективность нового метода в несколько раз превосходит показатели других квантовых алгоритмов.

Ученые заявили, что новые магнитометры, разработанные на основе алгоритма, в будущем можно будет установить на спутниках для сбора информации о различных астрономических явлениях, недоступных нынешней технике. Система из нескольких магнитометром сможет применяться в качестве пространственного детектора во время томографии пациентов или анализа месторождения полезных ископаемых.

Ранее «Центральная Служба Новостей» сообщала о создании искусственных клеток с минимальных геномом, которые способны делиться и размножаться.