Это потенциально масштабный прорыв, который может сделать квантовые компьютеры гораздо более надежными, поскольку текущий метод удержания кубитов в их квантовом состоянии ненадежен.

Интересно Чешские ученые превратили воду в металл – это считалось невозможным на Земле

Что открыли ученые

В квантовых вычислениях единица или ноль хранятся не как обычный бит, а как кубит. Кубит примечателен тем, что может являться единицей или нулем одновременно, что потенциально позволяет квантовым компьютерам выполнять гораздо более сложные вычисления, на которые обычным компьютерам требуется гораздо больше времени.

Огромным минусом кубитов является то, что они нуждаются в чрезвычайно контролируемой среде, в которой незначительное возмущение, например, мизерное изменение температуры, может привести к тому, что кубиты потеряют свои квантовые состояния и информацию.

В эксперименте обычный кубит на каждом конце линейки из десяти атомов сохранял свое квантовое состояние в течение 1,5 секунды. Но когда ученые взорвали эти атомы импульсом лазерного света в такт числам Фибоначчи, кубиты продержались колоссальные для технологии в ее нынешнем виде 5,5 секунды.

Что такое последовательность Фибоначчи

Это одна из известнейших формул математики, отражающая набор чисел, где каждое следующее является суммой двух предыдущих. Выглядит это так: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55 и дальше. Числа Фибоначчи иногда называют "кодом природы", поскольку последовательность встречается в огромном количестве вещей, с которыми мы сталкиваемся каждый день, и фактически "управляет" размерами и дизайном растений, животных, объектов, явлений и прочего. Визуальным воплощением этой последовательности является золотое сечение.

По мнению физиков, причина происходящего кроется в самом времени.

Мы поняли, что, используя квазипериодические последовательности, основанные на шаблоне Фибоначчи, можно заставить систему вести себя так, будто существует два разных направления времени,
– говорит ведущий автор исследования Филипп Думистреску, научный сотрудник Центра вычислительной квантовой физики Института Флетирона.

Но почему именно числа Фибоначчи? Когда вы стреляете лазерными импульсами, следующими числам Фибоначчи, они действуют как своего рода квазикристалл – структура материи, придерживающаяся шаблона, но не периодическая. Другими словами, упорядоченная, но не повторяющаяся.

С этой квазипериодической последовательностью происходит сложная эволюция, отменяющая все ошибки, живущие на грани. Поэтому край остается квантово-механически когерентным намного, гораздо дольше, чем можно было бы ожидать,
– заключает Думистреску в пресс-релизе.

О практическом применении открытия говорить пока рано, однако оно дает надежду, что все же однажды мы увидим квантовые компьютеры именно такими, о которых мечтают ученые всего мира.