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

СМИ: Убитый полковник СБУ Воронич был причастен к убийству Моторолы
Арестован житель Обнинска, обвиняемый в даче взятки должностному лицу
Гособвинение запросило суровый срок экс-главе миграции ХМАО Семеновой
Экс-гендиректор «Газпром межрегионгаз Махачкала» задержан за взятку
В России национализировали компанию, работавшую под брендом «Главпродукт»
Очередная ночная массированная атака дронами на Украину
Трамп изучает введение полного нефтяного эмбарго против России
Бешеный гонщик сбил двух детей и троих взрослых на переходе в Москве
обновлено
Скончался последний член Политбюро ЦК КПСС Вадим Медведев
В результате урагана город Льгов остался без электричества
1 погиб, 14 пострадали в аварии автобуса и фуры в Подмосковье
Новые санкции против России со стороны США скорее всего будут введены.
ВСУ нанесли очередной авиаудар по мирному населению в Алёшках Херсонской области
ВСУ вынуждены латать дыры под давлением маневров ВС России
В Рязани курсант убил слишком требовательного командира, связав стропы его парашюта
Cын замглавы «Ростеха» Артякова задержан в Жироне (Испания)
США увеличивают производство ракет для комплексов ПВО Patriot
Еврокомиссия предложит плавающий ценовой потолок на российскую нефть
Киев запросил триллион долларов на восстановление страны...
обновлено
Полицейские массово останавливают для досмотра грузовики под Москвой
Московского тренера по волейболу обвиняют в мошенничестве на 7 млн. рублей
Словакия требует гарантий по энергетике в обмен на поддержку санкций против России
Двое мужчин на мотодельтаплане упали в Братское водохранилище
Трамп анонсировал на 14 июля важное заявление по России в интервью NBC News
обновлено
Российская ПВО уничтожила за ночь 155 украинских беспилотников:
Гетманцев: На Украине самые высокие пенсии получают судьи и прокуроры
Азербайджан привлёк своих граждан к уголовке за участие в СВО
Зеленский заявил, что не знал о Волынской резне, в школе это не проходили
Великобритания поставит Украине 5000 ракет ПВО Thales. Но - есть нюанс
План РФ — запускать 700-1000 дронов по Украине ежедневно, — Зеленский
обновлено
Гражданина Азербайджана в Тульской области привлекли за экстремизм
Гендиректору МХАТ Владимиру Кехману предъявили обвинение в растрате
В Таиланде трое россиян ограбили магазин марихуаны, украв 2 кг продукции
Пять девушек от 17 до 19 лет погибли в жёсткой аварии в Севастополе
Два гражданина Китая (отец и сын) задержаны на Украине за шпионаж...
Без права на правду: США наказали спецдокладчика ООН за слова о Газе
УСБ ударило по полиции Всеволожского района — обыски сразу в четырёх отделах
США разочарованы отсутствием прогресса в мирном урегулировании на Украине
Рост добычи нефти в США в этом году замедлится сильнее, чем ожидалось
Одна из самых страшных тюрем России «Белый лебедь» горела в Соликамске
Все новости
Наверх