Сегодня 07 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Память MRAM подсказала лучший путь для управления квантовыми состояниями кубитов

Одной из проблем масштабирования квантовых компьютеров остаются слишком большие размеры кубитов — элементов, сохраняющих и отдающих квантовые состояния в процессе вычислений. Уменьшить размер кубита мешают множество факторов, среди которых значительное место занимают методы измерения и управления их квантовыми состояниями с помощью микроволн. Это очень неизбирательный метод. Им невозможно «посветить» на электрон или атом, не затронув соседние.

 Источник изображения: ETH Zürich / Aishwarya Vishwakarma und Stepan Kovarik

Синяя — подложка, жёлтые — молекулы пентацена. Слева — игла микроскопа над подложкой. Источник изображения: ETH Zürich

В то же время учёным хорошо известно явление, при котором на электроны можно действовать избирательно. Это спин-поляризованный ток, который возникает при правильном приложении электромагнитного поля к источнику электронов. В электромагнитном поле спины электронов принимают одинаковую ориентацию и могут точечно воздействовать на тот же кубит. Именно на этом принципе работает магниторезистивная память с переносом спина (STT-MRAM), которая уже есть в продаже. Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) решили выяснить, можно ли этим методом управлять квантовыми состояниями атомов или молекул.

Исследователи создали «идеальную», как они утверждают, модель атомов и электронов в свободном состоянии. Для этого они поместили молекулы пентацена (ароматического углеводорода) на серебряную подложку, а ещё ранее на серебряную подложку был нанесён слой оксида магния. Затем на кончике иглы сканирующего туннельного микроскопа были собраны несколько атомов железа — это соорудило там своеобразный магнит, который ориентировал в одном направлении спины слетающих с иглы электронов и, фактически, создавал спин поляризованный ток.

Как выяснилось в ходе экспериментов, возникающий на туннельном эффекте спин-поляризованный ток мог избирательно воздействовать на отдельные молекулы и помогал считывать характеристики облака их электронов. Кроме того, спин поляризованный ток изменял спин молекулы, доказывая, что этот процесс поддаётся контролю и измерению. С помощью радиочастотного излучения (электромагнитного поля) подобного разрешения получить невозможно, что обещает найти применение при разработке масштабируемых квантовых компьютеров.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
NVIDIA потратит $1,5 млрд на аренду собственных ИИ-ускорителей у Lambda, в которую сама же и инвестировала 4 ч.
Семейство iPhone 17 окажется на 3,5 % популярнее предшествующего, как считают эксперты TrendForce 5 ч.
Tesla теперь называет свой автопилот «почти полным» 6 ч.
OnePlus и Hasselblad разорвали сотрудничество в сфере технологий обработки фото 6 ч.
Совокупная капитализация лидеров технологического рынка достигла $21 трлн — активнее других вырос Google 11 ч.
Трамп собрал с глав бигтехов обещания гигантских инвестиций в обмен на доступную энергию для дата-центров 13 ч.
Ryzen 5 9500F без встроенной графики вышел в Китае — самый доступный процессор на базе Zen 5 13 ч.
Broadcom получила нового клиента с заказом на $10 млрд — акции взлетели на 15 % 14 ч.
В Европе появился первый экзафлопсный суперкомпьютер Jupiter — в мировом рейтинге он занял четвёртое место 15 ч.
Состоялся официальный запуск первого в Европе экзафлопсного суперкомпьютера JUPITER 15 ч.