`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Открыт новый вид квантового перехода

+44
голоса

Новый тип квантового бита, называемого «кубит со скользящей фазой» (phase-slip qubit), изобретен исследователями из RIKEN Advanced Science Institute (ASI). Он позволил впервые в мире экспериментально продемонстрировать когерентное квантовое скольжение фазы (CQPS).

Эффект квантового скольжения фазы заключается в изменении фазы сверхпроводящего тока на 2π на джозефсоновском переходе, вызванном (изменении), в свою очередь, квантовой флуктуацией фаз. Этот неординарный результат проливает свет на неуловимый феномен, чье существование предполагалось длительное время, но никогда в действительности не наблюдалось.

Исследователи давно знали об интригующей теоретической параллели эффекту Джозефсона, в которой изолятор и сверхпроводник меняются местами: если электрические заряды проходят от одного сверхпроводящего слоя к другому через изолятор, то магнитный поток совершает квантовый переход от одного изолятора к другому через сверхпроводящий слой (рис. 1).

      Открыт новый вид квантового перехода 

                                                 Рис. 1

Квантовое туннелирование электронов в переходе Джозефсона заменяется в этой параллели когерентным скольжением фазы, квантовой переменной, играющей в сверхпроводящих цепях дуальную роль электрическому заряду.

Когерентное квантовое скольжение фазы как явление долгое время ограничивалось только теорией. В статье, опубликованной в Nature, Олег Астафьев с коллегами из ASI и NEC Smart Energy Research Laboratories сообщили о первом прямом наблюдении CQPS в тонкой сверхпроводящей проволоке из окисла индия. Проволока вставлялась в бóльшую сверхпроводящую петлю, чтобы образовать новое устройство, называемое кубит со скользящей фазой, с сверхпроводящим слоем (тонкой проволокой), помещенным между изолирующими слоями пустого пространств (рис. 2).

     Открыт новый вид квантового перехода
                                             Рис. 2

Регулируя проникновение магнитного потока через эту петлю при одновременном сканировании излучением микроволновой частоты, исследователи обнаружили запрещенную зону в кривой энергии для двух состояний потока системы (рис. 3) в точном соответствии с предсказанием теории. Эта зона является результатом квантовомеханического эффекта, в соответствии с которым два состояния не могут занимать один энергетический уровень, принуждая их туннелировать через сверхпроводящий слой – и посредством квантового скольжения фазы в тонкой проволоке – избежать этого.

     Открыт новый вид квантового перехода

                                               Рис. 3

+44
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT