• ABSTRACT – BELL TEST IN SUPERCONDUCTING SYSTEMS

Realizamos un test de Bell con dos qubits (bits cuánticos) de un pequeño ordenador cuántico superconductor formado por cuatro bits cuánticos. La configuración completa está controlada por un software personalizado, que espera ser alimentado con números aleatorios de los voluntarios para ejecutar el test de Bell. Los qubits – a diferencia de los bits clásicos- pueden representar cualquier superposición entre 0 y 1. En nuestro caso, se codifican en una combinación de cargas que les permite saltar coherentemente entre dos piezas de aluminio superconductor. Para que funcione el procesador, se enfría a una temperatura de 25 mK (100 veces más fría que la temperatura del espacio exterior). Esta temperatura no sólo hace que la totalidad del chip sea superconductor, sino que también suprime el ruido eléctrico en una medida que permite controlar con precisión los estados de los qubits, para lo que se usa radiación de microondas (la misma radiación que se utiliza en un horno de microondas o en la WiFi). La radiación se guía por medio de cables, similares a las fibras ópticas, desde los generadores y moduladores hasta el refrigerador especial en el que se monta el procesador cuántico.

• FACTS
  • El test de Bell en ETH Zürich se realiza mediante 5 operaciones de lógica cuántica en computadoras cuánticas pequeñas.
  • y se hace con un pequeño ordenador cuántico
  • y se ejecuta en un procesador 100 veces más frío que el espacio exterior
  • y se mide 10 000 veces cada segundo
  • y se enfría con helio líquido y efectos cuánticos
  • y usa fotones en el rango de las microondas en vez de luz visible.

• QUOTE

«Este experimento es muy diferente a lo que hacemos en nuestra vida cotidiana en el laboratorio, ya que normalmente no tenemos fechas límites tan estrictas. En la ciencia experimental los problemas siempre aparecen cuando menos te los esperas. Esta vez no pudimos posponer los experimentos finales y para poder resolver los problemas a tiempo, tuvimos que trabajar como el buen equipo que somos! «

1. Nombre del laboratorio:

Quantum Device Lab

2. Equipo:

Kraglund Andersen, Adrian Beckert, Christopher Eichler, Johannes Heinsoo, Sebastian Krinner, Philipp Kurpiers, Paul Magnard, Markus Oppliger, Yves Salathé, Theodore Walter, Andreas Wallraff (PI).

3. Organización:

ETH Zurich

4. Ciudad:

Zurich

5. Coordenadas GPS del experimento:

Latitude: 47.409822, Longitude: 8.509535

6. Nombre del experimento:

BBT with superconducting qubits

7. Desigualdad de Bell estudiada y resultado experimental obtenido:

Desigualdad de CHSH (Clauser-Horne-Shimony-Holt): el realismo local implica |S|≤2. Obtuvimos un valor para S de 2.3066 ± 0.0012 con un p-value menor de 10^(-99).

8. Objetivo del experimento:

Si la desigualdad de Bell CHSH se viola también en el caso de que las bases de medida sean elegidas por humanos.

9. Sistema físico:

Superconducting transmon qubits.

10. Grado de libertad medido:

Los dos autoestados de menor energía del transmon artificial atom.

11. Tasa de bits consumida & número total de bits:

Usamos de media 107 bps (bits por segundo). En total unos 19 Mb.

12. ¿Qué uso tuvieron los bits de los Bellsters?

Dependiendo de los bits aleatorios, se aplicó un conjunto diferente de impulsos de microondas a los qubits.

13. ¿Cuánto duró el experimento?

48.9 horas, de las 12.38 a las 13.37 del 30 de noviembre, CET.

14. ¿Se usaron los bits en tiempo real?

Almacenamos los bits  en un discoduro e inmediatamente los usamos en el experimento en una escala de tiempo de 10 segundos a 2 horas después de recibirlos.

15. Distancia entre Alice y Bob:

2 mm.