Ученые научились "захватывать" электроны для создания квантовых компьютеров

Ученые научились

Американские физики из Чикагского университета, Йельского университета и Аргоннской национальной лаборатории нашли способ использования отдельных свободных электронов в сверхпроводимых структурах квантовых компьютеров. Исследование опубликовано в журнале Physical Review X.

Ученым удалось "захватить" электроны с помощью жидкого гелия при чрезвычайно низких температурах. Электроны в вакууме почти идеально хранят квантовую информацию, но в реальных материалах они дестабилизируются покачиванием атомов вокруг них. У электронов уникальные особенности взаимодействия с жидким гелием. Они поднимаются над его поверхностью на 10 миллимикронов, становясь нечувствительными к атомным колебаниям ниже. Это происходит потому, что электроны видят свое собственное зеркальное отображение через поверхность гелия. Поскольку у их изображения есть противоположное притяжение, они прикованы к собственному отражению, как Нарцисс из греческого мифа.

Специальная структура - "резонатор", разработанная для совмещения гелия и "пойманных" электронов. Поскольку электроны очень маленькие, они обычно очень слабо взаимодействуют с электрическими сигналами. "Резонатор" работает как мощный отражатель, позволяющий сигналу увеличиться более чем в 10 000 раз, давая электронам больше времени, чтобы взаимодействовать. Именно эта установка позволяет создать кубит. В этих сверхчувствительных структурах приблизительно 100 миллимикронов, и они в 1000 раз меньше, чем диаметр человеческого волоса. И они должны были быть размещены с точностью до приблизительно 10 или 20 миллимикронов, промежуток между приблизительно 30 атомами. Каждый канал это один микрон глубиной и примерно 500 миллимикронов длиной.

Источник: Футурист.ру
Фото: sciencedaily.com

Комментарии