Версия для слабовидящих
Физики создают электронные кубиты на сверхтекучем гелии Печать Email
Новости об инновациях
16.05.2016

Группа учёных из Чикагского университета (UChicago), Аргоннской Национальной Лаборатории и Йельского университета предложила новый способ удержания электронов – на поверхности жидкого гелия. Пойманные таким образом электроны могут быть интегрированы в сверхпроводящие квантовые схемы в качестве кубитов.

В вакууме электроны хранят квантовую информацию почти идеально, в реальных же материалах стабильность их состояния нарушается движением соседних атомов. С жидким гелием у электронов особые отношения: они левитируют над поверхностью нечувствительные в атомным флуктуациям внизу. Каждый такой электрон взаимодействует со своим отражением в гелиевом «зеркале». Образ имеет противоположный заряд, так что частица и отражение притягиваются до тех пор, пока на высоте примерно 10 нм над поверхностью притяжение не компенсируется квантовомеханическими эффектами отталкивания.

«Мы можем удерживать электроны здесь столько, сколько хотим, – рассказывает аспирант UChicago Гервин Кулстра (Gerwin Koolstra). – В таком положении мы оставляли их на 12 часов, пока нам это не надоело».

Опытное устройство представляло собой схему, вырезанную в толстом слое ниобия на подложке из сапфира. На дне канала шириной 500 нм и глубиной 1 мкм размещали алюминиевые провода, помогающие фиксировать левитирующие электроны. В начале эксперимента образец заливали сверхтекучим гелием, на поверхность которого из разогретого вольфрамового волокна поступали электроны.

singlee.jpg

В первой серии экспериментов ученые работали примерно со 100 тыс. электронов – слишком большое количество для квантовомеханического контроля. Однако постепенно количество электронов снижается, а конечной целью является ловушка, удерживающая единственный электрон, поведение которого можно анализировать и который можно использовать как квантовый бит.

«Мы подошли к этому очень близко»,– заявил Девид Шустер (David Schuster), адъюнкт-профессор UChicago, один из авторов статьи, вышедшей в журнале Physical Review X.

Управление кубитом делала возможным разработанная в лаборатории Шустера резонаторная структура. В ней электрический сигнал переотражался более 10 тыс. раз, что давало время электрону вступить с ним во взаимодействие и значительно повышало чувствительность измерений.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2016/fiziki-sozdayut-elektronnye-kubity-na-sverkhtekuchem-gelii

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта