Это открывает новые возможности для медицины, физики и не только.

Результаты опубликованы в издании Nature Communications.

Десятилетиями квантовые датчики сталкивались с проблемой декогеренции — помехами из-за внешнего «шума».

Представьте, что вы пытаетесь услышать шепот в шумном метро — обычные приборы просто не справляются.

Декогеренция разрушает квантовое состояние, и полезный сигнал пропадает, — объясняет Эли Левенсон-Фальк, руководитель исследования.

Но теперь ученые из USC нашли способ стабилизировать квантовую систему, не усложняя ее. Они использовали новый протокол, который теоретически разработали коллеги. Вместо того чтобы бороться с помехами в реальном времени, они заранее «настроили» кубит так, чтобы ключевые свойства квантового состояния оставались стабильными.

Что это дает

• Сигнал становится сильнее и его проще зафиксировать.
• Метод не требует сложных манипуляций — его можно сразу применять в существующих технологиях.

В эксперименте с сверхпроводящим кубитом точность измерений выросла на 65% по сравнению с традиционным методом (интерферометрия Рамзи). Теоретически возможен прирост до 96%.

Мы показали, что можно улучшать квантовые сенсоры без сложных ухищрений, — говорит Левенсон-Фальк.

И это еще не предел: где-то есть еще более эффективные методы, которые могут изменить реальные технологии уже сейчас.

Этот метод — не просто академическая красивость. Он решает конкретную проблему: как извлекать слабые сигналы из шума без гигантских затрат.

Где пригодится

• Медицина — более четкая МРТ без увеличения мощности аппаратов.
• Гравитационные волны — обнаружение еще более слабых колебаний пространства-времени.
• Квантовые компьютеры — точнее управление кубитами, меньше ошибок.

Главное — подход масштабируемый. Не нужно городить сложные системы обратной связи или запутывать десятки кубитов. Достаточно модифицировать существующие протоколы.

Ранее ученые воскресили ниобий для квантовых технологий.