p Um papel, com base na pesquisa colaborativa NPL, foi publicado no jornal Cartas de revisão física O trabalho abre caminho para a identificação e eliminação de pequenas quantidades de defeitos superficiais cuja presença nas superfícies de dispositivos quânticos de estado sólido é prejudicial ao seu desempenho. p A pesquisa foi o resultado de uma colaboração frutífera entre o Grupo de Detecção Quantum do NPL, o Laboratório de Física do Dispositivo Quântico da Universidade de Tecnologia Chalmers e o Instituto de Física Química da Universidade da Letônia.

p O avanço da computação quântica enfrenta um enorme desafio na melhoria da reprodutibilidade e robustez dos circuitos quânticos. Um dos maiores problemas neste campo é a presença de ruído intrínseco a todos esses dispositivos, cuja origem intrigou os cientistas por muitas décadas.

p A pesquisa atual mostra que as mesmas assinaturas hiperfinas do hidrogênio atômico usadas pelos astrônomos para estudar o nascimento violento de estrelas distantes se revelam em quantidades muito pequenas nesses minúsculos circuitos quânticos ultracold.

p A identificação desses spins indescritíveis, porém prejudiciais, por ressonância de spin de elétrons, lançou uma nova luz sobre a origem do ruído magnético em circuitos quânticos, mostrando grande promessa para sua mitigação. Notavelmente, hidrogênio atômico altamente reativo com physisorvido, um subproduto da dissociação da água, é estável em densidades muito pequenas na superfície desses dispositivos, coincidindo de perto com a densidade ubíqua de espécies paramagnéticas até então desconhecidas que se acredita serem responsáveis ​​pelo ruído de fluxo.

p A técnica de detecção apresentada no artigo também pode ser aplicada em um contexto mais amplo para estudar a química de superfície de superfícies de óxido comumente usadas; importante para muitos outros campos, como catálise, de detecção, imagens médicas e tecnologias ambientais.

p O artigo foi selecionado como uma 'Sugestão do Editor', e foi publicado juntamente com outro estudo da UCSB / Google que encontra impressões digitais espectroscópicas semelhantes nos espectros de ruído de qubits supercondutores. Juntas, essas descobertas dão um passo significativo para a compreensão e eliminação de ruído e decoerência em qubits supercondutores e outros dispositivos quânticos.