Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Combining quantum information communication and storage

14.02.2013
Aalto University from the O.V. Lounasmaa Laboratory and the Department of Applied Physics have successfully connected a superconducting quantum bit, or qubit, with a micrometer-sized drum head. Thus they transferred information from the qubit to the resonator and back again.
- This work represents the first step towards creating exotic mechanical quantum states. For example, the transfer makes it possible to create a state in which the resonator simultaneously vibrates and doesn’t vibrate, says professor Mika Sillanpää from Aalto University, who runs the research group.

A qubit is the quantum-mechanical equivalent of the bits we know from computers. A traditional bit can be in a state of 0 or 1, while a qubit can be in both states at the same time. In theory, this inconceivable situation allows for a quantum calculation in which the operations are performed simultaneously for all possible numbers. In the case of a single qubit, this means zero and one, but as the number of qubits increases, the amount of possible numbers and simultaneous calculations grows exponentially.

The quantum state of a qubit is very fragile and easily disturbed between and during the operations. The key to successful quantum calculation is being able to protect the qubit state from disturbances in the environment.

- In this case, the qubit state can be stored as vibration, thus preserving the state for much longer than the qubit itself. The resonator also functions as a mechanical quantum memory, which is something that an ordinary memory can't do, explains Juha Pirkkalainen from Aalto University, who is doing his dissertation on the topic.

The work combines two Nobel Prize winners' achievements in one

The work combined the achievements of both winners of this year’s Nobel Prize for Physics. The qubit state was measured using a superconducting cavity in the same way that Serge Haroche measured atoms, and the qubit state was also linked to mechanical movement as in David Wineland’s experiments. In contrast to these larger-scale measurement arrangements, the experiment at the O.V. Lounasmaa Laboratory was prepared for a tiny silicon microchip. This made it possible to cool the sample to near absolute zero temperatures and then use microwaves.

The group’s results have just been published in Nature, the premier weekly science journal. The study was performed at Aalto University’s O.V. Lounasmaa Laboratory, which is part of the Academy of Finland’s Centre of Excellence in Low Temperature Quantum Phenomena and Devices. Some of the sample used in the measurements was produced at Micronova’s Nanofab cleanroom facilities. The project was financed by the Academy of Finland and the European Research Council ERC.

Link to the Nature article: http://www.nature.com/nature/journal/v494/n7436/full/nature11821.html

Further information:

Professor Mika Sillanpää
Tel. +358 50 344 2794
mika.sillanpaa@aalto.fi
Department of Applied Physics
Aalto Universty School of Science

Juha Pirkkalainen, Doctoral student
Tel. +358 50 344 2394
juha.pirkkalainen@aalto.fi
O.V. Lounasmaa Laboratory
Low Temperature Laboratory
Aalto Universty School of Science
O.V. Lounasmaa Laboratory web pages (ltl.tkk.fi)

Mika Sillanpaa | EurekAlert!
Further information:
http://www.aalto.fi

More articles from Information Technology:

nachricht Making Waves
29.06.2017 | Institute of Science and Technology Austria

nachricht Seeing the forest through the trees with a new LiDAR system
28.06.2017 | The Optical Society

All articles from Information Technology >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Der schärfste Laserstrahl der Welt

Physikalisch-Technische Bundesanstalt entwickelt einen Laser mit nur 10 mHz Linienbreite

So nah an den idealen Laser kam bisher noch keiner: In der Theorie hat ein Laser zwar genau eine einzige Farbe (Frequenz bzw. Wellenlänge). In Wirklichkeit...

Im Focus: Wellen schlagen

Computerwissenschaftler verwenden die Theorie von Wellenpaketen, um realistische und detaillierte Simulationen von Wasserwellen in Echtzeit zu erstellen. Ihre Ergebnisse werden auf der diesjährigen SIGGRAPH Konferenz vorgestellt.

Denkt man an einen See, einen Fluss oder an das Meer, so sieht man vor sich, wie sich das Wasser kräuselt, wie Wellen gegen die Felsen schlagen, wie Bugwellen...

Im Focus: Making Waves

Computer scientists use wave packet theory to develop realistic, detailed water wave simulations in real time. Their results will be presented at this year’s SIGGRAPH conference.

Think about the last time you were at a lake, river, or the ocean. Remember the ripples of the water, the waves crashing against the rocks, the wake following...

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Der schärfste Laserstrahl der Welt

29.06.2017 | Physik Astronomie

Maßgeschneiderte Nanopartikel gegen Krebs gesucht

29.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wolken über der Wetterküche: Die Azoren im Fokus eines internationalen Forschungsteams

29.06.2017 | Geowissenschaften