如何利用磁铁抑制量子信息中的噪声

Argonne 和伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校之间由能源部资助的一个项目探索了用于量子发现的耦合磁性和微波。

美国能源部 (DOE) 最近资助了美国能源部阿贡国家实验室和伊利诺伊大学厄巴纳分校 (UIUC) 的一个与量子信息科学相关的新项目。Argonne 团队将为该项目带来其在耦合超导和磁系统方面的专业知识。UIUC 团队将贡献其世界一流的能力，为量子系统开发新的磁性材料。

“量子信息科学为科学家们提供了新的和不同的方式来处理和操纵信息以进行传感、数据传输和计算，”阿贡材料科学部门的高级科学家瓦伦丁诺沃萨德说。â <“UIUC 是我们在该领域实现突破性发现的完美合作伙伴。”

在新兴的量子信息科学领域，微波可能会发挥重要作用，因为它们的物理特性使它们能够在接近绝对零(负 460 华氏度)的温度下提供所需的量子功能——这是必要的，因为热量会在量子运算中产生错误。然而，微波容易受到噪音的影响，噪音是干扰信号和数据传输的有害能量。

“量子信息科学承诺提供新的和不同的方式，科学家可以通过这种方式处理和操纵信息以进行传感、数据传输和计算。”— 瓦伦丁诺沃萨德，材料科学部门。

研究小组将探索磁振子是否可以与微波光子合作，以确保微波只能沿一个方向传播，从而从根本上消除噪音。磁子是磁铁的基本激励。相比之下，微波光子是由电子激发产生的，类似于微波炉中的波。

Argonne 的科学家们将在他们早期努力的基础上创造出一种集成了磁性元件的超导电路。磁振子和光子通过这个超导装置相互交谈。超导性——完全没有电阻——允许磁振子和微波光子在接近绝对零的情况下耦合。

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