В квантовых разработках довольно обширно употребляются оптические квантовые биты, кубиты, на базе единичных фотонов света. Такие фотоны довольно просто получить в подходящих количествах, ими довольно просто управлять и запутывать с иными фотонами на квантовом уровне. Но, для того, чтоб фотонные кубиты сохраняли свою стабильность и могли работать подабающим образом, все окружающие их элементы и доп устройства требуют остывания до температуры, близкой к температуре абсолютного нуля, до -270 градусов Цельсия. А это, в свою очередь, просит больших издержек энергии и денег, выделяемых на создание низкотемпературной холодильной техники.
Исследователи из института Копенгагена разработали новейшую технологию, которая дозволяет сохранить стабильность оптических кубитов на базе фотонов света при комнатной температуре. Это достижение является значимым прорывом в квантовых разработках, потому что оно дозволит сберечь энергию, деньги и ресурсы.
Главным компонентом данного заслуги является особое покрытие, которое наносится на поверхность всех частей квантовых цепей, окружающих фотонный кубит. И уже прямо на данный момент внедрение такового покрытия дозволяет сохранить стабильность кубитов при комнатной температуре в течение нескольких миллисекунд, в сотки раз подольше, чем это было может быть ранее.
В обыденных критериях высочайшая температура оказывает воздействие и изменяет энергию, заключенную в каждой квантовой частичке света. Это происходит в связи с тем, что под воздействием температуры атомы материала начинают двигаться резвее, сталкиваются вместе и время от времени испускают фотоны света, очень отличающиеся друг от друга по уровню заключенной в их энергии. Но для того, чтоб была возможность употреблять эти фотоны в качестве кубитов, требуется, чтоб они были очень схожи по всем главным чертам.
Упомянутое выше покрытие является органическим соединением, имеющим структуру, напоминающую структуру воска. Это покрытие вроде бы смягчает столкновения атомов наружного слоя материала, что, в свою очередь, делает излучаемые фотоны схожими и размеренными. Не считая этого, ученые употребляли особые фильтры, пропускающие фотоны лишь с определенными значениями их главных характеристик.
Но, у описанного чуть повыше способа пока имеется значимый недочет — при его помощи удается получать постоянные фотонные кубиты с весьма низкой частотой — один кубит за секунду, в то время, как охлаждаемые системы создают миллионы кубитов за этот же просвет времени. Беря во внимание перспективность данного направления, ученые будут продолжать работу над совершенствованием технологии, и эти усилия будут ориентированы на повышение количества вырабатываемых кубитов сначала.
Источник:
