Физики создали фосфорно-кремниевый кубит работающий при комнатной температуре

Физики из Германии, Великобритании и Канады разработали квантовую ячейку кубит, которая при комнатной температуре сохраняет информацию более получаса, в охлажденном состоянии — более трех часов
Забезпечте стрімке зростання та масштабування компанії у 2024-му! Отримайте алгоритм дій на Business Wisdom Summit.
10 квітня управлінці Арсенал Страхування, Uklon, TERWIN, Епіцентр та інших великих компаній поділяться перевіреними бізнес-рішеннями, які сприяють розвитку бізнесу під час війни.
Забронировать участие

Ученые физики из Германии, Великобритании и Канады создали квантовую ячейку — кубит (наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере — Ред.), которая работает без охлаждения до близких к абсолютному нулю температур.

В качестве основы для кубита ученые использовали атом фосфора-31 и внедрили его в кристаллическую решетку из кремния-28, используя очищенные изотопы кремния, процесс разработки опубликован в журнале Science. Логическому нулю и единице соответствовали состояния иона фосфора, которое отличается направлением его ядерного спина (спин ядра 31P равен 1/2), а для управления спином ученые использовали микроволновое излучение.

Стоит отметить, что кубит на основе ядра атома фосфора позволяет считывать информацию с него со сверхвысокой точностью, более 99,8%. Ядро фосфора не подвержено внешним воздействиям, что снижает его шансы на то, что его спин может поменяться во время работы квантового компьютера.

Результаты исследования показали, что разработанный кубит при комнатной температуре позволяет сохранять информацию чуть больше получаса, а в охлажденном состоянии до 4 кельвин криостате — более трех часов. Также состоянием разработанного кубита можно управлять как с охлаждением, так и в обычных условиях. Однако говорить о переносе технологии на обычные чипы пока рано, так как экспериментальная установка слишком громоздкая и ученые не научились избирательно менять состояние отдельных атомов, но физики продолжают работать в выбранном направлении.

Квантовые вычисления основаны на том, что некоторая двухуровневая система (кубит) сначала переходит в смесь двух состояний, затем над ней совершаются определенные действия (логические операции), а потом совершается процедура измерения. Теоретически за счет пребывания кубита в двух состояниях одновременно можно заметно ускорить вычисления, но на практике квантовые вычислительные системы пока работают лишь в качестве лабораторных устройств, производительность которых не позволяет говорить о решении практических задач.