Учёные Института физики Академии наук Китая (CAS) провели уникальный эксперимент на квантовом процессоре Chaung-tzu 2.0, который представляет собой двумерную сверхпроводящую систему с 78 кубитами. Цель исследования состояла в изучении и контроле квантового хаоса и процесса декогеренции — феномена, приводящего к потере информации в квантовых вычислениях.
Классические компьютеры не способны моделировать динамику систем с таким количеством кубитов, поэтому команда использовала реальный квантовый процессор как «тоннель для сложных квантовых процессов». В ходе эксперимента учёные впервые напрямую наблюдали и управляли промежуточным этапом декогеренции. Система временно сопротивлялась хаосу и сохраняла информацию, что можно сравнить с фазовым переходом.
Исследователи смогли контролировать длительность этого «плато» сохранения информации с помощью специальных управляющих последовательностей. Это открывает новые возможности для использования и защиты квантовой информации до наступления хаоса, а также для разработки новых схем коррекции ошибок и увеличения времени когерентности кубитов.
Это открытие и управление этапом декогеренции на Chaung-tzu 2.0 — важный шаг в направлении создания более надёжных и эффективных квантовых компьютеров, способных дольше сохранять информацию и противостоять хаосу. В перспективе это может привести к значительным улучшениям в области квантовой вычислительной техники.