Версия для слабовидящих
Как с помощью источника шума повысить надёжность хранения кубитов Печать Email
Новости науки
06.02.2014
Исследователи во главе с Ричардом Хэнсоном (Ronald Hanson) из Делфтского технологического университета (Нидерланды) придумали, как использовать «шум» для более длительной стабилизации кубита. Для этого они работали с вроде бы традиционными азотными вакансиям в алмазе. Поскольку у азота лишь три ковалентные связи (вместо четырёх у углерода), при нахождении в алмазе у него появляются неспаренные электроны, с коими можно действовать как с кубитами, записывая и считывая их с помощью световых импульсов.

Типичное устройство, используемое для контроля азотных вакансий в алмазе (фото Walsworth research group / Harvard).


Шум среды легко влияет на нечто столь невесомое, как электрон, однако спин электрона может взаимодействовать со спином ядра атома азота, вокруг которого такие электроны вращаются. Ядерный спин куда стабильнее и может сравнительно долго (по нынешним кубитным меркам) хранить информацию. Увы, спины окружающих азотный атом атомов углерода непрерывно воздействуют на азотный, «сбивая» записанный кубит.

В новой работе предлагается заставлять взаимодействовать спин неспаренных электронов атома азота с ядром не только собственного атома, но и окружающих углеродных. Для этого световые импульсы, взаимодействующие с этими электронами, надо посылать с такими промежутками, чтобы вызвать резонанс между их колебаниями и одними из близких атомов углерода. Просто сдвигая тайминги импульсов, можно добиться переключения взаимодействия на другой соседний атом шестого элемента.

Таким образом исследователям удалось экспериментально превратить одну азотную вакансию в алмазе сразу в три кубита: один — в ядре атома азота, а два других — в близлежащих ядрах атомов углерода.

Записывая во все три одну и ту же информацию, можно сделать простейшую коррекцию «по большинству». Хотя такие коррекции пока не дают идеальных результатов, это лишь первая попытка, и уже намечены пути дальнейшего повышения надёжности метода, который, впрочем, и так эффективнее любого традиционного. В то же время нельзя не заметить, что работа проводилась при комнатных условиях, и при сверхнизких температурах, которые сегодня использует большинство квантовых мини-компьютеров, длительность такого хранения выросла бы многократно.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature Nanotechnology.

Подготовлено по материалам Ars Technica.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/veshestvo/fizika/10011305/

 

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