Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США и Университета штата Флорида создали кубит на основе одиночного электрона на замороженном при низких температурах неоне.
Ученые использовали сверхпроводящий резонатор размером с микросхему, чтобы манипулировать захваченными электронами. Таким образом, информация может быть записана и считана с кубита. Эта технология понадобится при использовании такого кубита в квантовых компьютерах.
Исследователи отмечают, что одним из основных качеств кубитов является их способность оставаться в состоянии 0 или 1 одновременно в течение длительного времени. Это время называется «временем когерентности». Оно всегда ограничено взаимодействиями кубита с окружающей средой.
Неон — инертный газ, он не вступает в реакции с другими элементами. В замороженном виде поверхность этого газа представляет собой сверхчистую однородную поверхность. Поэтому время когерентности для новых кубитов существенно возрастает.
«Из-за этой инертности твердый неон может служить самым чистым твердым телом в вакууме для размещения и защиты любых кубитов от разрушения», — говорит Дафей Джин, соавтор исследования.
В предыдущих исследованиях в качестве среды для удержания электронов использовался жидкий гелий, отмечают исследователи. Этот материал, по словам разработчиков, было легко очистить от дефектов, но колебания свободной от жидкости поверхности нарушали состояние электрона и работу кубита.
Твердый неон, как отмечают физики, содержит минимальное количество дефектов и не вибрирует, как жидкий гелий. Эксперименты, проведенные учеными, показали, что твердый неон обеспечивает для электрона надежную среду с очень низким электрическим шумом, который может его побеспокоить. Кроме того, время когерентности в квантовом состоянии новой разработки как минимум не уступает современным кубитам, отмечают исследователи.
Читать далее
Посмотрите на «бесшумный» дрон с ионным двигателем нового поколения
Ученые придумали, как найти темную материю, используя обычный завод
Астрономы изучили 4 скопления звезд в Млечном Пути: одно из них ведет себя странно