Висмут предоставит прекрасных партнеров для квантовых компьютерных кубитов

Новое исследование показало метод, благодаря которому электроны и ядра висмута вместе работают как кубиты в квантовых компьютерах.

Открытие, опубликованное в издании Nature Materials, дает нам возможность для продвижения на пути создания практических квантовых компьютеров, которые позволят запускать сложные программы, для завершения которых на современных компьютерах потребовалась бы целая вечность.

Партнеры исследования — ученые из университета Уорвика, Лондонского университетского колледжа, Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Национальной лаборатории Сандиа в США.

Информация в обычных компьютерах хранится в виде битов, которые являются либо единицами, либо нолями. Квантовые биты работают иначе: один квантовый бит или кубит может одновременно быть и нолем, и единицей, что делает его намного более мощным для решения определенных задач.

Ученые исследовали влияние направления спина электронов для создания указанных состояний, но метод, как выяснилось, имеет свои проблемы.

«Атомы висмута в кремниевых кристаллах великолепно работают, как квантовые биты», сообщил доктор Гэвин Морли. „Каждый атом висмута обладает запасным электроном со спином, на который можно влиять магнитами. Если мы помещаем электроны в магнит, они выстраиваются в линию согласно магнитному полю, как делает стрелка компаса. С помощью микроволн мы можем управлять направлением, в котором выстраиваются электроны, вверх или вниз, что соответствует нолю и единице в нашем кубите. К сожалению, на электрон также постоянно влияют атомы, что находится вне нашего контроля. И чем больше времени мы тратим, тем выше шансы, что электрон серьезно пострадает от такого влияния и станет непригодным“.

В паре с ядром висмута, обладающим собственным спином, электроны можно контролировать дольше, причем уже с помощью радиоволн вместо микроволн.

03.12.2012