Свет помог управлять конкретным кубитом в плотном облаке атомных ядер

Среда, 17 февраля 2021 г.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e

Исследователи нашли способ обнаружения и управления состоянием конкретного кубита — атомного ядра — в плотном облаке из таких же структур. В этом физикам помог свет и один электрон.

Для эффективной работы квантовых компьютеров лучшим решением будет связать их в единую сеть. Теперь физики нашли способ это сделать: они научились управлять спином конкретного атомного ядра в системе из 100 тысяч таких же частиц

Первые квантовые компьютеры смогут на голову превзойти даже самые мощные из существующих суперкомпьютеров. Однако для полного раскрытия их потенциала ученым необходимо создать способ объединения их в сеть — своего рода квантовый интернет. Для передачи сигналов исследователи предлагают использовать оптоволокно, а в качестве источника фотонов, кодирующих информацию — квантовые точки.

Однако, тут технология сталкивается с рядом проблем. Одна из них — необходимость хранения информации на промежуточных пунктах в сети при передаче сигнала от передатчика к приемнику. При этом передаваемое послание должно оставаться зашифрованным так, чтобы сеть невозможно было взломать. Авторы новой работы предложили решение этой задачи: они смогли записать и считать информацию на один кубит — атомное ядро, — находящийся в квантовой точке из 100 тысяч таких же кубитов.

Атомы, входящие в состав квантовой точки, обычно имеют несогласованное поведение. Из-за этого при попытке измерить состояние конкретного атома, ученые получают очень шумную картину, вычленить из которой конкретный сигнал невозможно. Физики обнаружили, что при охлаждении такой системы до сверхнизких температур атомы начинают совершать более согласованные колебания, в результате чего количество шума в системе уменьшается.

Исследователи также представили новый метод, который позволяет зафиксировать изменение состояния одного кубита в системе из 100 тысяч единиц. Чтобы сделать это, ученые направляли в систему луч лазера с определенной длиной волны. Фотоны луча поглощал электрон конкретного атома, который затем влиял на спин атомного ядра. В результате ученые не только смогли «общаться» с одним кубитом в довольно большой наночастице, но и выяснили, что новый метод может создавать спиновые волны в квантовых точках, которые важны для перспективного типа вычислительных магнонных устройств.

Статья об открытии опубликована в журнале Nature Physics.

Следите за нами в ВКонтакте, Facebook'e и Twitter'e


Просмотров: 144
Рубрика: Hi-Tech
(CY)

Архив новостей / Экспорт новостей

Ещё новости по теме:

RosInvest.Com не несет ответственности за опубликованные материалы и комментарии пользователей. Возрастной цензор 16+.

Ответственность за высказанные, размещённую информацию и оценки, в рамках проекта RosInvest.Com, лежит полностью на лицах опубликовавших эти материалы. Использование материалов, допускается со ссылкой на сайт RosInvest.Com.

Skype: rosinvest.com (Русский, English, Zhōng wén).

Архивы новостей за: 2018, 2017, 2016, 2015, 2014, 2013, 2012, 2011, 2010, 2009, 2008, 2007, 2006, 2005, 2004, 2003