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

США начали срочно завозить наличные доллары в ЦБ других стран
Как попасть в ЧВК «Вагнер» в 2023 году. Самая полная информация
Экс-начальнику екатеринбургского УМВД смягчили приговор
В Ингушетии неизвестные открыли огонь по посту полиции
Стрельбу в американской школе устроила женщина-трансгендер
Для новых школ Кыргызстана подбирают учителей из России
В Москве задержан адвокат за попытку пронести наркотики в СИЗО
В Челябинске врач покончил с собой на рабочем месте в больнице
ООН обеспокоена гонениями на православную церковь на Украине
Премьер Грузии сравнил Михаила Саакашвили с Брейвиком
Объекты базирования носителей "Посейдонов" будут готовы в 2024 году
Ярмарки выходного дня откроются в Москве с 14 апреля
Токио продолжит свое участие в российских энергетических проектах на Сахалине
В Госдуме предложили работать в пятницу до обеда
Бахмут окружен почти полностью, Авдеевка - в полукольце
Врачи в ГКБ имени Вересаева внедрили микрохирургическую методику лечения атеросклероза
В Подмосковье три человека утонули, катаясь на лодке
Единый энергорынок ЕАЭС может заработать уже с 2025 года
11-летний Симоненко Фёдор награждён медалью "За Отвагу"
Глава немецкого МИД раньше была профессиональной проституткой
Польская армия достигла численности 160 тысяч человек
Десятки офицеров НАТО погребены в разбитом "Кинжалами" бункере на Украине
Сводка Министерства обороны России от 27 марта 2023 года
Бразилия начинает создавать параллельные системы международных расчетов
Новый поворот в деле о двойном убийстве в Клюквенной пади
В Мариуполе совершено покушение на начальника полиции М. Москвина
С марта прошлого года аренда комнат подорожала на 8%
Российские военные наступают в лесах под Кременной
Есть жертвы. ВСУ нанесли артиллерийский удар по Мелитополю
Николай Патрушев сделал ряд жестких заявлений в адрес США:
Части ВСУ и гражданская администрация 404 уходят из Авдеевки
Слова Путина о долларе вызвали панику в конгрессе США
Уклонистов от мобилизации на Украине будут возвращать из стран Европы
"Ядерная Беларусь", чего и добивался Лукашенко, стала реальностью
Шинная сделка Nokian и «Татнефти» официально закрыта
Против кого мы воюем на Украине? Отвечает Владислав Угольный
Россия, США и Катар обеспечили 73% импорта СПГ в Европе
Львовянина приговорили к 7 годам тюрьмы за кражу 5 пачек сигарет
В Израиле идёт условный майдан против судебной реформы
обновлено
История Иосифа Пригожина и Фархада Ахмедова только начинается
Все новости
Наверх