Físicos de la UNN (Universidad Estatal de Nizhni Nóvgorod) N. I. Lobachevski han desarrollado un tipo único de cúbits basados en átomos artificiales, capaces de mantener el estado cuántico más tiempo de lo habitual. Este descubrimiento abre el camino a la creación de dispositivos cuánticos más estables y controlables en Rusia.
Los investigadores, por primera vez en el país, aprendieron a controlar simultáneamente dos parámetros del cúbit: la carga y el momento de rotación (espín). Este doble control permite construir sistemas cuánticos más complejos, pero compactos.
Con la ayuda de un campo eléctrico, controlamos tanto la carga como el vector de rotación del cúbit, lo que permite crear sistemas cuánticos más complejos, pero en miniatura.
Los científicos descubrieron un efecto inesperado: la memoria de espín en los cúbits híbridos. Aprendieron a "bloquear" el cúbit en un cierto nivel de energía, lo que permite mantener el estado cuántico de la partícula más tiempo de lo habitual. Este es un gran avance en la creación de elementos de memoria cuántica no volátiles con control eléctrico.
Cualquier sistema tiende al mínimo de energía, las partículas se mueven a niveles cada vez más bajos, por lo que fijar los valores necesarios de los cúbits durante mucho tiempo es casi imposible, pero lo logramos. En un campo eléctrico variable, retrasamos el cúbit en el estado que necesitábamos.
El sistema está construido sobre la base de arseniuro de galio, un material semiconductor común con propiedades bien estudiadas. Esto permitirá en el futuro escalar el desarrollo e integrarlo en varios tipos de dispositivos cuánticos.
En los planes inmediatos de los científicos se encuentra el estudio del efecto de la memoria de espín, la optimización de las operaciones cuánticas en registros de cúbits híbridos de espín-carga y el desarrollo de métodos para corregir errores cuánticos. Todo esto es necesario para la creación de procesadores cuánticos completos.
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