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

Обзорная сводка с фронтов СВО на утро 15-03-2024 г. от Двух майоров
Как там поживает экономика Соединенных Штатов?
Украинские ДРГ пытаются прорваться к границе
Конгресс США проголосовал за блокировку TikTok внутри страны
Главком ВСУ признал сложной ситуацию на фронте
«Вор в законе №1» Шакро Молодой будет отпущен на свободу
Россиян обяжут оформлять перепланировку квартир по-новому
Австрия объявила двух российских дипломатов нежелательными лицами
В Новосибирске начался суд над четырьмя полицейскими
Иркутского туриста нашли мёртвым в Бурятии
Украинские командиры заявили Der Spiegel, что ВСУ не продержатся долго.
Аналитики заявили о резком росте спроса на вахтовиков в России
Новый массированный налет беспилотников 404 на Россию
В Челябинской области наркоторговец сбил и расстрелял ДПСника
Самые яркие цитаты Путина из интервью Дмитрию Киселеву
Пьяный полицейский из Дагестана устроил ДТП, в котором погибла женщина
Заказы промышленных предприятий ФРГ упали на 11,3%
В трёх регионах России протестируют «аптеки на колёсах»
Россиянам рассказали об опасности растворимого кофе
Какие штрафы грозят гражданам России без прописки?
Последняя перепись населения на Украине проводилась в 2001 году
Кратко по утренней атаке ДРГ Украины на территорию России
Сбер запустил производство серверов ‎для технологического суверенитета
От обороны украинской стороны скоро ничего не останется
Объем утечек персональных данных в 2023 году достиг 1,12 млрд записей
Студент, планировавший теракт в здании суда, задержан в Калужской области
С 12 марта наступил запрет на прогнозы по выборам Президента России
Как получить лекарства бесплатно или с 50% скидкой?
Враг попытался прорвать границу в Курской области
В России зафиксировали ажиотажный спрос на загородные дома
Белгородская область, попытка прорыва противника через границу
обновлено
Обзорная сводка с фронтов СВО на утро 12-03-2024 г. от Двух майоров
Утренняя сводка по состоянию 12 марта 2024 марта от военкора Лисицына
В борьбе с мигрантами из Среднеазиатских республик наступил перелом
Разоблачитель Boeing Джон Барнетт был найден мертвым
Семья с маленьким ребёнком погибла при пожаре в Новой Москве
Линдси Грэм - о том, что Украина должна отдать США полученные деньги:
Украина проигрывает и никакое оружие это уже не изменит
Не мало ли? Два года за то, что чуть не зарезал полицейского?
Ночью и утром Украина атаковала территорию России БПЛА
обновлено
Все новости
Наверх