.jpeg?#)
В России создали новый тип кубитов для полупроводниковой платформы квантовых вычислений
За стенами Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского разработали новый тип кубитов, который в будущем поможет создать полупроводниковую платформу для квантовых вычислений. Кроме того, новый тип кубитов позволит развивать отечественные технологии в микроэлектронике и спинтронике. О перспективном научном прорыве поведали в пресс-службе учебного заведения. «Физики ННГУ им. Н. И. Лобачевского создали новый тип кубитов на основе искусственных атомов, что открывает перспективы для развития полупроводниковой платформы квантовых вычислений. Такие кубиты способны эффективно кодировать и обрабатывать квантовую информацию», — отметили в пресс-службе.Российским учёным впервые удалось рассчитать условия, чтобы одновременно контролировать сразу два параметра кубита: заряда и спина (вращательного момента). Таким образом, у специалистов появляется возможность создать максимально стабильные и управляемые квантовые устройства из существующих на данный момент. «С помощью электрического поля мы управляем и зарядом, и вектором вращения кубита, что позволяет строить более сложные, но миниатюрные квантовые системы. Разработка базовых технологий для квантовых вычислений, включая гибридные кубиты на полупроводниковых гетероструктурах, является приоритетным направлением развития российской наноэлектроники. Реализация управляемых спин-зарядовых кубитов с динамической стабилизацией состояний может стать ключевым шагом в создании масштабируемых квантовых процессоров», — сообщила соавтор исследования, доцент кафедры теоретической физики физического факультета ННГУ Марина Бастракова.Ещё более интересной новостью стало выявление в ходе исследований ранее неизвестного эффекта спиновой памяти в гибридных кубитах. Учёные выявили, что кубит можно «запереть» на определённом энергетическом уровне, если контролировать его состояние с помощью электрического поля. Подобный подход позволяет сохранять квантовое состояние частицы намного дольше его обычного времени существования. Открытый эффект позволит создать энергонезависимые элементы квантовой памяти с электрическим управлением, которые будут крайне полезны для изготовления масштабных квантовых компьютеров. «Любая система стремится к минимуму энергии, частицы переходят на всё более низкие уровни, поэтому зафиксировать нужные значения кубитов длительно почти невозможно, но нам это удалось. В переменном электрическом поле мы задержали кубит в нужном нам состоянии. За это время в квантовых приложениях можно успеть провести необходимые операции», — пояснил автор исследования, доцент кафедры теоретической физики физического факультета ННГУ Денис Хомицкий.Отмечается, что разработка основана на очень популярном и распространённом полупроводниковом материале арсениде галия. Этот материал очень хорошо изучен учёными, поэтому не возникнет проблем, чтобы новые кубиты позже интегрировать в различные виды квантовых устройств.
За стенами Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского разработали новый тип кубитов, который в будущем поможет создать полупроводниковую платформу для квантовых вычислений. Кроме того, новый тип кубитов позволит развивать отечественные технологии в микроэлектронике и спинтронике. О перспективном научном прорыве поведали в пресс-службе учебного заведения.
«Физики ННГУ им. Н. И. Лобачевского создали новый тип кубитов на основе искусственных атомов, что открывает перспективы для развития полупроводниковой платформы квантовых вычислений. Такие кубиты способны эффективно кодировать и обрабатывать квантовую информацию», — отметили в пресс-службе.
Российским учёным впервые удалось рассчитать условия, чтобы одновременно контролировать сразу два параметра кубита: заряда и спина (вращательного момента). Таким образом, у специалистов появляется возможность создать максимально стабильные и управляемые квантовые устройства из существующих на данный момент.
«С помощью электрического поля мы управляем и зарядом, и вектором вращения кубита, что позволяет строить более сложные, но миниатюрные квантовые системы. Разработка базовых технологий для квантовых вычислений, включая гибридные кубиты на полупроводниковых гетероструктурах, является приоритетным направлением развития российской наноэлектроники. Реализация управляемых спин-зарядовых кубитов с динамической стабилизацией состояний может стать ключевым шагом в создании масштабируемых квантовых процессоров», — сообщила соавтор исследования, доцент кафедры теоретической физики физического факультета ННГУ Марина Бастракова.
Ещё более интересной новостью стало выявление в ходе исследований ранее неизвестного эффекта спиновой памяти в гибридных кубитах. Учёные выявили, что кубит можно «запереть» на определённом энергетическом уровне, если контролировать его состояние с помощью электрического поля. Подобный подход позволяет сохранять квантовое состояние частицы намного дольше его обычного времени существования. Открытый эффект позволит создать энергонезависимые элементы квантовой памяти с электрическим управлением, которые будут крайне полезны для изготовления масштабных квантовых компьютеров.
«Любая система стремится к минимуму энергии, частицы переходят на всё более низкие уровни, поэтому зафиксировать нужные значения кубитов длительно почти невозможно, но нам это удалось. В переменном электрическом поле мы задержали кубит в нужном нам состоянии. За это время в квантовых приложениях можно успеть провести необходимые операции», — пояснил автор исследования, доцент кафедры теоретической физики физического факультета ННГУ Денис Хомицкий.
Отмечается, что разработка основана на очень популярном и распространённом полупроводниковом материале арсениде галия. Этот материал очень хорошо изучен учёными, поэтому не возникнет проблем, чтобы новые кубиты позже интегрировать в различные виды квантовых устройств.
