В рамках программы European Quantum Flagship ученым удалось увеличить продолжительность хранения кубита в кристалле до 20 миллисекунд. «Это мировой рекорд для квантовой памяти на основе твердотельной системы, в данном случае кристалла. Нам даже удалось достичь отметки в 100 миллисекунд с небольшой потерей точности», — объясняют ученые.
Ученые UNIGE использовали кристаллы, легированные определенными редкоземельными металлами (в данном случае европием). Они способны поглощать свет, а затем повторно излучать его. Кристаллы хранились при температуре –273,15°С (абсолютный ноль). Если я повысить хотя бы на 10°С термическое возбуждение кристалла разрушает запутанность атомов.
Ученые приложили к кристаллу небольшое магнитное поле в 0,001 Тесла и послали на кристалл интенсивные радиочастоты. Это повлияло на ионы европия и увеличило производительность системы хранения в 40 раз.
Развитию квантовых телекоммуникационных систем дальнего действия мешает одно ограничение. За пределами нескольких сотен километров фотоны теряются, а сигнал исчезает. При этом его нельзя скопировать или усилить, иначе он потеряет квантовое состояние, которое гарантирует конфиденциальность данных. Поэтому задача ученых состоит в том, чтобы найти способ его повторения без изменения, создавая «повторители», основанных на квантовой памяти.
Ранее, в 2015 году физикам удалось сохранить в кристалле кубит, переносимый фотоном, в течение 0,5 миллисекунды. Этот процесс позволил фотону передать квантовое состояние атомам кристалла перед исчезновением. Однако это явление длилось недостаточно долго, чтобы позволить построить более крупную сеть.
Читать далее
«Джеймс Уэбб» сделал самую четкую фотографию звезды в истории
Разработки московских радиологов по ИИ вошли в основу федеральных стандартов
Квантовая зарядка позволит рекордно быстро заряжать электромобили