Ученые Принстона научили «общаться» фотоны и электроны

Желая приблизить наступление эры квантовых компьютеров, ученые Принстонского университета разработали устройство, в котором отельный электрон может передавать квантовую информацию фотону, а тот, в свою очередь, другим электронам.

Это открытие поможет исследователям использовать свет, чтобы установить связь с отдельными электронами, которые выступают в квантовых вычислениях в качестве битов, или носителей информации. Квантовые компьютеры смогут выполнять сложные операции при помощи электронов, подчиняющихся квантовым законам, а не законам традиционной физики.

Ученые Принстона поймали электрон и фотон в одном устройстве, а затем настроили энергию электрона таким образом, чтобы квантовая информация могла передаваться фотону. Это соединение позволяет фотону переносить информацию от одного кубита другому, находящемуся на расстоянии 1 см. Квантовая информация крайне хрупкая, и может быть потеряна из-за малейших помех. Фотоны более устойчивы к внешним воздействиям и могут переносить квантовую информацию не только от одного кубита к другому, но и между квантовыми микрочипами, через кабель.

«До появления полноценного ИИ — тысячи лет»

Для того чтобы частицы могли «общаться», ученые создали для них специальную среду: полупроводник из слоев кремния и кремния-германия. Он улавливает электроны. Затем, по его поверхности были проложены крошечные провода, которые помогают ловить отдельный электрон и адаптируют его энергетический уровень к энергии фотона.

Раньше кубиты сверхпроводников могли устанавливать связи только с соседними кубитами. Теперь же, при помощи света, они передают информацию на противоположный конец микрочипа. Кроме того, металлические провода экранируют кубиты, в результате помехи снижаются в 100-1000 раз, пишет EurekAlert.

«Точно так же, как в общении людей, для хорошего разговора нужны говорить на одном языке, — объясняет профессор Джейсон Петта. — Мы можем привести энергию электронных состояний в резонанс с частицей света, чтобы эти двое могли поговорить друг с другом».

Перепрограммирование клеток продлевает жизнь на треть

Устройство, способное менять свойства отдельных фотонов, может стать ключевым элементов квантового компьютера. Это электро-оптическое устройство разработали ученые Варшавского университета и Университета Оксфорда. В отличие от существующих лабораторных образцов, оно работает с невиданной эффективностью и стабильностью.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос
Физики придумали, как найти новые измерения в пространстве
Наука
Посмотрите на первое фото кометы C/2024 G3 в России: она прилетает раз в 160 000 лет
Космос
Ученые нашли необычные частицы: их поведение невозможно объяснить обычной физикой
Наука
Байден запретит поставки ИИ-чипов в Россию: что ответила NVIDIA
Новости
300 млрд киловатт-часов: Китай строит крупнейшую в мире гидроэлектростанцию
Новости
Парниковые газы предложили хранить в стенах домов для борьбы с изменением климата
Наука
Ученые разгадали тайну, как древние птерозавры поднялись в воздух
Наука
Эксперимент показал, что фотоны света могут вести себя как частицы темной материи
Наука
ИИ создал крупнейшую базу данных фотографий северного сияния
Наука
Молекулы РНК превратили в «фонарики», чтобы отслеживать их работу в клетке
Наука
Европейский зонд показал северный полюс Меркурия в рекордных деталях
Космос
Посмотрите, как изменится внешний вид людей через 30 лет  
Наука
Посмотрите на первые фото Tesla Model Y без камуфляжа  
Новости
«Тостер» для смартфона обновляет зарядку гаджета за секунды
Новости
Гаджет, который научился читать мысли человека, показали на CES 2025
Новости
Эта камера будет снимать на Луне: Nikon представила прототип на CES 2025  
Новости
Ярчайший гамма-всплеск в истории связали с теорией струн и темной материей  
Новости
Наука в фокусе: кто и зачем делает научно-популярные видеоблоги в России
Кейсы
Telegram раскрыл данные о 2000 пользователях в после ареста Дурова
Новости