Физики предложили гибридную схему квантовых вычислений

Университетские физики из Бонна и Кембриджа добились успеха в связывании между собой двух абсолютно разных квантовых систем. Результаты, которые, по их мнению, могут иметь важное значение для разработки квантовых компьютеров, изложены ими в статье для журнала Physical Review Letters.

Квантовые точки имеют отличное быстродействие, но не могут хранить результаты вычислений дольше, чем несколько пикосекунд, после чего испускают фотон определенной поляризации. Напротив, заряженные атомы, ионы, менее приспособлены для быстрых расчетов, но зато способны обеспечивать стабильность информации на протяжении многих минут. Физики смогли реализовать для этих двух квантовых систем подобие командной работы, оптимальным образом использующей сильные стороны каждого из участников.

Для построения такой гибридной системы, исследователи подключили к квантовым точкам тонкие оптические волокна, транспортирующие испускаемые теми фотоны к ионам. Заряженные атомы были заключены между двумя зеркалами, в которых фотоны переотражались до тех пор, пока не происходило их поглощение ионами. При помощи лазерного луча ученые могли считывать информацию о поляризации фотона, поглощенного ионом, а она, в свою очередь, позволяла судить о состоянии квантовой точки, испустившей этот фотон. Таким образом, можно считать, что быстротекущее состояние квантовой точки длительно сохранялось в ионе — несколько минут это целая вечность по квантовым меркам.