Сегодня 19 апреля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали стабильный гибрид сверхпроводящего и спинового кубита, улучшив спиновый кубит Андреева

Идеальной платформы для квантовых компьютеров пока нет. Есть неплохие кандидаты на роль кубитов, но каждый из них несёт багаж недостатков. Учёные из Нидерландов попытались создать гибридные кубиты, сочетая лучшие и нивелируя худшие их свойства, и преуспели в этом. Перспективный гибридный кубит лёгок в производстве, прост в управлении и стабилен. Правда, пока только в лаборатории и на бумаге.

 Учёный держит квантовый чип пинцетом, перед установкой на плату. Источник изображения: QuTech

Учёный держит квантовый чип пинцетом, перед установкой на плату. Источник изображения: QuTech

Исследователи уже не раз горели желанием сочетать сверхпроводящие и спиновые явления. Кубиты на основе сверхпроводников, которые используют стабильные состояния электромагнитных полей или моды, хорошо изучены и используются на практике в составе квантовых компьютеров IBM, Google и других. Такие кубиты хорошо взаимодействуют на больших расстояниях и легко управляются, хотя они относительно большие и имеют предел по скорости выполнения операций.

Спиновые кубиты на атомах или элементарных частицах малы и могут массово выпускаться даже на полупроводниковых заводах из 80-х годов прошлого века. Но такие кубиты ограничены по дальности взаимодействия и управления. Как взять одни свойства перспективных кубитов и отбросить другие? Эту задачу попытались решить учёные из QuTech — исследовательской организации, созданной Делфтским технологическим университетом и Нидерландской организацией прикладных научных исследований (TNO).

В свежей работе, опубликованной в Nature Physics, учёные рассказали о создании и успешных испытаниях гибридной спиново-сверхпровдящей платформы. «В нашем эксперименте нам удалось напрямую манипулировать спином кубита с помощью микроволнового сигнала, — сказал Арно Баргербос (Arno Bargerbos), один из авторов работы. — Мы добились очень высоких "частот Раби", что является показателем того, насколько быстро сигнал может управлять кубитом».

Можно сказать, что учёные улучшили так называемый «спиновый кубит Андреева», который строится на основе ряда квантовых эффектов, названных именем советского физика Александра Фёдоровича Андреева. В джозефсоновских контактах, где сверхпроводящий ток течёт без напряжения, существуют микроскопические электронные состояния — андреевские уровни, каждый из которых может рассматриваться как микроскопический источник эффекта Джозефсона. Они же являются родительскими состояниями майорановских мод.

Джозефсоновские переходы или контакты способны также захватывать сверхпроводящие квазичастицы со своими спинами. Тем самым появляется связь между сверхтоками и спинами. Сверхпроводящим током можно изменять направление спина, а детектирование спина может регистрировать сверхпроводящие токи.

«Наконец, — продолжает Баргербос, — мы продемонстрировали первую прямую сильную связь между спиновым кубитом и сверхпроводящим кубитом, что означает, что мы смогли заставить эти два кубита взаимодействовать контролируемым образом. Это говорит о том, что "спиновый кубит Андреева" может стать ключевым элементом для соединения квантовых процессоров, основанных на радикально различных технологиях кубитов: полупроводниковых спиновых кубитах и сверхпроводящих кубитах».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Новая статья: South of Midnight — соткана по лекалам. Рецензия 13 ч.
ChatGPT научился использовать воспоминания о пользователе для персонализации веб-поиска 15 ч.
Создатели следующей Battlefield рассказали о новом «языке разрушения» и показали его в деле 16 ч.
Глава Microsoft Gaming Фил Спенсер намекнул на продолжение Indiana Jones and the Great Circle 17 ч.
Разработчики Everspace 2 решили снизить цену на дополнение Wrath of the Ancients, потому что «вокруг дорожает буквально всё» 18 ч.
Google обжалует «неблагоприятное» решение суда о признании её монополистом в интернет-рекламе 19 ч.
84 % россиян выходят в интернет каждый день, подсчитал Mediascope 19 ч.
Cloud.ru представил первый в России управляемый облачный сервис для инференса ИИ-моделей — Evolution ML Inference 21 ч.
Автор Loretta раскрыл дату выхода новой игры — хоррор-стратегии Anoxia Station про погоню за нефтью в недрах умирающей Земли 24 ч.
Создатели кинематографичного боевика Spine в духе «Джона Уика» заинтриговали игроков тизером хардкорного режима — новый геймплейный трейлер 24 ч.
Официально: Nothing Phone (3) выйдет в третьем квартале 2 ч.
Doogee представила тонкие смартфоны с проекторами и другие новинки на выставке Global Sources в Гонконге 2 ч.
Китай сделал шаг к колонизации Луны и Марса, создав соответствующую спутниковую сеть навигации и связи 2 ч.
Daimler рассчитывает вывести беспилотные грузовики на дороги США в 2027 году 6 ч.
Nvidia и AMD по итогам года потеряют из-за санкций против Китая до $18 млрд 7 ч.
Western Digital начала добывать редкоземельные и драгоценные металлы из жёстких дисков 16 ч.
HP отделалась выплатой $4 млн по иску о завышенных ценах и фиктивных скидках 19 ч.
Xiaomi представила компактный домашний проектор Redmi 3 Lite за $100 19 ч.
Nintendo Switch 2 избежала подорожания, несмотря на новые пошлины США — аксессуары тем же похвастаться не могут 19 ч.
Western Digital запустила в США масштабную программу извлечения редкоземельных элементов из HDD — уже переработано почти 23 т дисков Microsoft 20 ч.