Ученые смогли передать информацию с помощью одного фотона
Ученые Принстонского университета разработали устройство, позволяющее одному электрону передавать квантовую информацию фотону. Исследование было опубликовано на прошлой неделе в журнале Science и может стать настоящим прорывом в сфере квантовых компьютерных технологий.
«Теперь у нас есть возможность непосредственно передавать квантовое состояние фотону. Раньше это было невозможно сделать с помощью полупроводниковых приборов, поскольку квантовое состояние утрачивалось до того, как успевало передать информацию», - пояснил ученый Принстонского университета Сяо Ми.
Созданное учеными устройство является результатом пяти лет исследований и представляет собой полупроводниковый чип, состоящий из кремниевых и кремниево-германиевых слоев, поверх которых расположены нанопровода. Эти провода тоньше человеческого волоса и нужны для доставки чипу электроэнергии. С ее помощью ученые смогли захватить электрон между кремниевыми слоями в микроструктурах, известных как квантовые точки (фрагменты проводника или полупроводника, носители заряда которого ограничены в пространстве по всем трем измерениям).
Кубиты, или квантовые биты представляют собой элементы хранения информации в квантовом компьютере. Законы квантовой механики позволяют им находиться в суперпозиции двух состояний, благодаря чему компьютер может производить параллельные вычисления. Однако кубиты крайне чувствительны к изменениям температуры или магнитного поля.
В качестве посредника между электронами ученые избрали фотон, поскольку он более устойчив к внешнему воздействию и может передавать информацию между квантовыми чипами, а не только внутри микросхем одного квантового чипа.
Квантовый компьютер - вычислительное устройство, работающее на основе квантовой механики, которое принципиально отличается от обычных компьютеров. Вместо традиционных битов квантовый компьютер использует так называемые «кубиты».
Возможность прикладного использования квартового компьютера пока не доказана. Считается, что квантовый компьютер поможет справиться с физическим барьером для развития технологий в условиях постоянного сокращения размеров транзисторов, сообщает
SecurityLab.