Nuova ricerca pubblicata su EPJ D ha rivelato come possono essere preparati stati iniziali robusti nei sistemi di informazione quantistica, minimizzando eventuali transizioni indesiderate che portano a perdite di informazioni quantistiche.

Attraverso nuove tecniche per la generazione di "punti eccezionali" nei sistemi di informazione quantistica, i ricercatori hanno ridotto al minimo le transizioni attraverso le quali perdono informazioni nell'ambiente circostante.

Recentemente, i ricercatori hanno iniziato a sfruttare gli effetti della meccanica quantistica per elaborare le informazioni in alcuni nuovi modi affascinanti. Una delle principali sfide affrontate da questi sforzi è che i sistemi possono facilmente perdere le loro informazioni quantistiche mentre interagiscono con le particelle negli ambienti circostanti. Per comprendere questo comportamento, i ricercatori in passato hanno utilizzato modelli avanzati per osservare come i sistemi possono evolversi spontaneamente in stati diversi nel tempo, perdendo le loro informazioni quantistiche nel processo. Attraverso una nuova ricerca pubblicata su EPJ D, M. Reboiro e colleghi dell'Università di La Plata in Argentina hanno scoperto come possono essere preparati stati iniziali robusti nei sistemi di informazione quantistica, evitando transizioni indesiderate per lunghi periodi di tempo.

I risultati del team potrebbero fornire preziose informazioni per il campo in rapida evoluzione dell'informatica quantistica; potenzialmente consentendo operazioni più complesse da eseguire utilizzando i dispositivi all'avanguardia. Il loro studio ha considerato un sistema di informazione quantistica "ibrido" basato su un circuito specializzato di metallo superconduttore, che interagiva con un insieme di imperfezioni all'interno del reticolo atomico del diamante. All'interno di questo sistema, i ricercatori miravano a generare serie di "punti eccezionali". Quando questi sono presenti, gli stati informativi non decadono nel modo consueto:invece, eventuali guadagni e perdite di informazioni quantistiche possono essere perfettamente bilanciati tra gli stati.

Tenendo conto degli effetti quantistici, Reboiro e colleghi hanno modellato il modo in cui le dinamiche delle imperfezioni dell'insieme sono state influenzate dall'ambiente circostante. Da questi risultati, combinavano stati informativi che mostravano grandi probabilità di transizione su lunghi intervalli di tempo, consentendo loro di generare punti eccezionali. Poiché questo aumentava considerevolmente la probabilità di sopravvivenza di uno stato, il team ha potuto finalmente preparare stati iniziali robusti contro gli effetti dei loro ambienti. Le loro tecniche potrebbero presto essere utilizzate per costruire sistemi di informazione quantistica che conservano le loro informazioni molto più a lungo di quanto fosse possibile in precedenza.