Команда исследователей, возглавляемая австралийскими инженерами, создала первый работающий кубит на одном атоме кремния, открыв дорогу к построению квантовых компьютеров.
«Мы впервые продемонстрировали возможность манипулировать данными с помощью спина, построив кубит, основной блок квантовых компьютеров, - сказал проф. Андрю Дзурак (Andrew Dzurak) из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия). – Это реальный шаг вперед на пути создания кремниевых квантовых компьютеров, базирующихся на одиночных атомах».
Данная работа основана на исследовании, выполненном в 2010 г., в котором той же группой была продемонстрирована возможность считывать состояние спина электрона. Открытие, как записать состояние спина, завершило двухстадийный процесс операции чтения-записи.
Результат был достигнут с помощью микроволнового поля, которое позволило получить беспрецедентный контроль над электроном, связанным с одним атомом фосфора, который был имплантирован рядом со специально разработанным кремниевым транзистором.
Как отметил д-р Андреа Морелло (Andrea Morello), результат является квантовым эквивалентом ввода числа с клавиатуры. Ранее подобное не демонстрировалось на кремнии, хорошо изученном материале. «Наша технология является точно такой же, как и в бесчисленных современных электронных устройствах», - подчеркнул он.
Следующая цель команды – построение пары кубитов для создания логического вентиля, базового блока квантового компьютера.
Художественное изображение атома фосфора (красная сфера, окруженная электронным облаком, со стрелкой, указывающей направление спина электрона), объединенного с кремниевым одноэлектронным транзистором. Микроволновый импульс (синий) используется для «записи» бита на спин электрона