Физики создали долгоживущие квантовые биты на базе квантовых точек

Европейские и индийские физики разработали подход, позволяющий резко продлить время жизни кубитов на базе квантовых точек, что позволяет использовать их для долговременного хранения информации в квантовых вычислительных системах. Работа опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Физики создали долгоживущие квантовые биты на базе квантовых точек

О результатах сообщила пресс-служба Кембриджского университета.

"Благодаря нашему открытию, квантовые точки могут одновременно активно взаимодействовать с фотонами, а также долгое время хранить квантовую информацию. Уже в ближайшем будущем это позволит создать устройства, способные хранить квантовую информацию в полностью фотонных квантовых компьютерах", - сообщил профессор Кембриджского университета (Великобритания) Мете Ататюре, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Квантовые точки представляют собой полупроводниковые наночастицы, чьи размеры и форма подобраны таким образом, что они ведут себя как искусственный атом. Как и его реальные аналоги, этот рукотворный атом способен взаимодействовать с волнами света, поглощать их и преобразовать в другие формы колебаний. Характер этих взаимодействий, а также свойства вырабатываемого свечения сильно зависят от размеров и формы квантовых точек.

Профессор Ататюре и его коллеги выяснили, что квантовые точки можно использовать в качестве ячеек памяти для световых квантовых компьютеров, способных хранить в себе квантовые состояния на протяжении необычно долгого времени. Ученые совершили это открытие в ходе наблюдений за тем, как ядра атомов, присутствующих внутри квантовых точек, взаимодействуют с "виртуальным" электроном искусственного атома, роль которого обычно играет один или несколько реальных электронов.

Долгоживущие квантовые биты
Как объясняют исследователи, частые взаимодействия между ними сегодня считаются одним из основных препятствий для использования квантовых точек в качестве одного из компонентов квантовых вычислительных приборов. Это связано с тем, что подобные процессы резко сокращают время жизни ячеек квантовой памяти и заставляют их терять записанную в них информацию за очень короткое время.

Европейские и индийские физики заметили, что характер взаимодействий между ядрами атомов полупроводников и "виртуальным" электроном квантовой точки очень сильно зависит от того, как расположены атомы внутри этого наноструктуры и как они взаимодействуют друг с другом и с другими материалами. Руководствуясь этой идеей, исследователи изготовили набор квантовых точек из соединения алюминия, галлия и мышьяка внутри специального барьерного материала.

Атомы внутри этого изолирующего материала были расположены так, что они идеально накладывались на положение ядер галлия, алюминия и мышьяка внутри квантовых точек. Подобная пространственная конфигурация, как показали последующие опыты, позволила ученым продлить типичное время работы кубитов на базе квантовых точек более чем на два порядка. В результате этого они сохраняли стабильность на протяжении свыше ста микросекунд, огромного времени по меркам квантовых технологий.

По текущим оценкам физиков, этот рекордный показатель можно увеличить еще на порядок в результате относительно простых оптимизаций, в частности, в результате усиления магнитного поля, действующего на квантовые точки. Это позволит использовать кубиты на базе этих наночастиц в качестве основы для систем долговременного хранения квантовой информации, подытожили профессор Ататюре и его коллеги.

Похожие публикации

9-01-2023, 23:00
Ученые в США создали нанокатализатор, способный расщеплять воду с рекордно высоким КПД
28-10-2022, 22:00
В Австрии разработали новую архитектуру для универсальных квантовых компьютеров
7-07-2022, 18:00
Создана "ДНК - печатная машинка" на базе геномного редактора CRISPR/Cas9
7-07-2022, 15:00
Впервые квантово "запутаны" через оптоволокно удаленные друг от друга атомы
1-06-2022, 10:00
Впервые подробно исследованы квантовые процессы в макромире
9-06-2021, 11:00
Первая в РФ линия квантовой связи запущена между Москвой и Петербургом
15-01-2016, 17:00
Ученые из Китая проведут первую квантовую телепортацию.
5-01-2016, 16:30
В МГУ разработали квантовую связь для передачи секретных ключей
23-09-2015, 21:00
Учёные смогли телепортировать фотон на расстояние в 100 километров
7-09-2015, 12:00
Intel инвестирует $50 млн в создание квантового компьютера
7-06-2015, 02:00
В продажу поступил новый монитор Philips на квантовых точках
7-01-2015, 23:00
Ученые уничтожат хакеров с помощью квантовой физики.

Добавьте комментарий

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

Фронтовая сводка по состоянию на утро воскресенье, 14 сентября 2025 года:
Евгения Хасис, осужденная за убийство С. Маркелова, скоро выйдет на свободу
Начальник КПО ГИБДД «профилактиковал» личную жизнь бывшей жены
В Иркутске осуждены бывшие сотрудники полиции за получение взяток в составе ОПГ
Водитель Audi насмерть сбил двух девочек на электросамокате
обновлено
Астраханский суд рассмотрит дело полицейского, встречавшегося с девочкой
США демонстрируют явное нежелание вводить новые санкции против России
Погибшие при взрыве в Орловской области были сотрудниками Росгвардии
Сейм Польши принял закон, меняющий правила выплаты помощи украинцам
В Китае завершено строительство самого протяжённого в мире вантового моста
Признания бывшего замначальника Генштаба ВСУ Игоря Романенко
Заявления президента России В. Путина в поздравлении с Днем Москвы:
У премьера Польши Туска угнали Lexus из-под носа у государственной охраны
Дональд Трамп инициировал расследование против Джорджа Сороса
Трамп определился когда введет против России свои супер-санкции...
обновлено
В Омске убит бывший чемпион Европы по боксу Ловари Михайленко
Российские дроны-обманки "Гербер" можно спокойно купить на Украине
При всей нелогичности (на первый взгляд) действий Трампа, его стратегия понятна:
Отличник и мормон — что известно о 22-летнем Тайлере Робинсоне
Армия РФ вновь использовала трубу для наступления вглубь позиций неприятеля
Упавшие в Польше беспилотники однозначно были под контролем ВСУ
Умер обвиняемый в убийстве «Мисс Самарская полиция» Ирины Янковской
В Туле двухлетний мальчик случайно захлебнулся в ванной при купании
Владимир Путин отметил растущий интерес молодежи к истории страны
Осужденному Эдуарду Шарлоту отказали в отправке в зону СВО
Экс-президента Бразилии Болсонару приговорили к 27 годам тюрьмы
Россия наращивает поставки колбасных изделий в страны Ближнего зарубежья
Патриарх заявил, что число участников крестного хода в Москве составило 400 тыс. человек
Полиция Петербурга расследует дело об организации канала нелегальной миграции
В Москве вынесен приговор за мошенничество в отношении пенсионеров
Убийцу Чарли Кирка сдал полиции его собственный отец
Четыре человека погибли после крушения катера на Волге в Татарстане
Россиянину едва не ампутировали ногу из-за укуса домашней кошки
Москвичи начали бронировать отели на новогодние праздники
Главное из заявлений пресс-секретаря президента России Д. Пескова:
Центральный банк России опустил ключевую ставку с 18 до 17%
Посёлок Первомайский в Красноярском крае закрыли на карантин из-за сибирской язвы
Реанимобиль скорой помощи протаранил стену магазина в Королеве
Молодые украинцы массово бегут за границу. Свежие данные из Польши
В течение прошедшей ночи ПВО России уничтожено 221 украинских БПЛА
Все новости
Наверх