5 Июня 2018
МОСКВА, 5 июня Российские и британские ученые осознали, что кубиты, квантовые ячейки памяти, могут взаимодействовать с акустическими волнами, что позволяет использовать их для передачи информации в квантовом компьютере. Их выводы были представлены в журнале Physical Review Letters.
Астафьев, сотрудники его лаборатории и зарубежные коллеги уже долгое время работают над созданием кубитов на базе сверхпроводниковых материалов и так именуемых переходов или контактов Джозефсона, представляющих собой два кусочка гиперпроводника, разделенных тонким слоем изолирующего материала.
Кубиты, построенные из нескольких джозефсоновских контактов, ведут себя как искусственные аналоги реальных атомов. Они могут находиться в основном и возбужденном состоянии, излучать и поглощать фотоны, а также исполнять другие физические трюки, характерные для водорода, светорода и других кирпичиков, из которых сложен окружающий нас мир.
Сегодня, как рассказывают Астафьев и его коллеги, ученые используют приемники и излучатели микроволнового излучения для того, чтобы открывать и записывать информацию в сверхпроводящие кубиты.
Благодаря достаточно здоровенный длине волны, равной обычного сантиметру, подобные приборы нельзя сделать компактными и ужать до размеров, пригодных для их имплантации внутрь чипов. Вдобавок, эти же ограничения не позволяют поместить внутри одного такого считывателя квантовых данных сразу несколько кубитов, взаимодействующих с разными типами волн.
Все эти проблемы, как заметили британские и российские ученые, можно решить, если заменить микроволновое излучение на другой, более удобный источник колебаний – обычные слуховые волны. Их длина на несколько порядков меньше, что позволяет создавать более качественные и миниатюрные клетки для кубитов, в которые, к тому же, можно помещать сразу несколько искусственных атомов на базе переходов Джозефсона.
Руководствуясь этой идеей, Астафьев и его коллеги пока создали устройство, которое позволяет организовывать подобные акустические квантовые операции, поместив кубит между двумя слуховыми зеркалами и генераторами поверхностных ультразвуковых волн.
Эти устройства, как объясняют ученые, превратят колебания переменного электрического тока в звуковые волны, гуляющие по поверхности пластины, к которой были прикреплены зеркала и кубит, и взаимодействующие с ним. Одно из них служит источником подобных волн, а второе – считывает их и извлекает информацию о состоянии кубита из них.
Охладив всю эту конструкцию до температур, близких к абсолютному нулю, ученые проверили, смогут ли ультразвуковые волны уловить квантовую природу колебаний, возникающих внутри кубита. Их замеры показали, что подобная установка может и считывать, и записывать информацию внутрь кубитов, не мешая их работе, что позволяет им оставаться стабильными очень долгое время.
Все это, как отмечают ученые, позволяет в принципе обменять все электромагнитные части квантовых вычислительных систем на их акустические аналоги, что уменьшит их размеры и, возможно, произведёт квантовые компьютеры более стабильными и просто устроенными.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....