Исследовательская команда из копенгагенского института Нильса Бора, вместе с коллегами из Австралии и США, разработала метод управления кубитами, основанный на применении на наноуровне классической физики твердого тела в сочетании с резонансными методами атомной физики.

Подробности работы изложены в журнале Physical Review Letters. «Мы заключили электроны в ящики» – комментирует профессор Чарльз Маркус (Charles Marcus), директор Центра квантовых устройств при институте Нильса Бора. Каждый такой «ящик» состоит из квантовой точки, т.е. искусственного атома. Эти квантовые точки внедрены в материал полупроводника (арсенид галлия) и каждая из них способна удерживать один электрон. Три соседствующие квантовые точки, связанные посредством нанометровых электростатических затворов, образуют единое целое – квантовый бит. Все три спина ориентируются согласованно, так, чтобы уменьшать общую энергию системы.

В экспериментах, проводившихся при температурах, близких к абсолютному нулю (-273°С), ученые посылали внешний электрический сигнал и быстро открывали «ящики», вовлекая систему в динамические колебания. «Комбинируя три электрона в тройной квантовой точке и прикладывая электрическое поле, осциллирующее с частотой, необходимой для разделения смежных энергетических уровней, мы можем контролировать спины электронов без измерения их», – так заключает свое объяснение Маркос.

Ученые намерены в дальнейшем усовершенствовать открытую ими методику, распространив ее с трех квантовых точек на последовательности из многих таких искусственных атомов. Каждая последовательность будет образовывать один кубит, а серии кубитов будут обмениваться информацией, то есть функционировать как квантовый компьютер.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365