Сегодня 29 июня 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 🔥
Первые огневые испытания ускорителя для лунных и марсианских ракет SLS закончились яркой и шумной аномалией 3 ч.
Смартфоны в России подорожали на 10 %, а их продажи упали на 15–20 % 3 ч.
ИИ-процессор Microsoft выйдет с опозданием и будет медленнее Nvidia Blackwell 6 ч.
Старый марсианский спутник NASA научился «стоять на голове» — это на порядок повысило чувствительность подповерхностного радара 9 ч.
Мёртвый спутник NASA потёрся об атмосферу и перепугал учёных, испустив загадочный радиосигнал 13 ч.
Tesla впервые доехала до покупателя своим ходом без людей в салоне 17 ч.
Maxell выпустила кассетный ретро-плеер MXCP-P100 с поддержкой Bluetooth-наушников и USB-C 18 ч.
Intel отправила в отставку директора по стратегии 18 ч.
Мозговой имплант N1 компании Neuralink получили уже семь пациентов с опорно-двигательными проблемами 18 ч.
Xiaomi выпустила контроллер Redmi GamePad за $70 со стиками с эффектом Холла для мобильных устройств 18 ч.