Рекорд стабильности кубита улучшен в 10 тысяч раз
В японском Университете Тохоку исследователям удалось увеличить длительность хранения кубитом квантовой информации (период когерентности) до 10 миллисекунд, что превосходит лучший прежний результат на четыре порядка.
Это достижение, представленное в статье для журнала Nature Materials, будет имеет далекоидущие последствия для развития информационных технологий, поскольку более длительное время когерентности делает спин-орбитальные кубиты идеальным кандидатом для создания больших квантовых компьютеров.
Кодирование кубитов с помощью спина или орбитального движения заряженной частицы дает различные преимущества, востребованные при создании квантовых компьютеров. Чтобы совместно использовать эти преимущества, японские ученые использовали экзотическую заряженную частицу "дырку", поскольку орбитальное движение и спин дырок в кремнии связаны между собой.
"Мы определили спин-орбитальный кубит, используя заряженную частицу, которая выглядит как дырка, захваченная атомом примеси в кристалле кремния", - сказал ведущий автор Такаши Кобаяши (Takashi Kobayashi), доцент в Университете Тохоку.
По словам Кобаяши, спин-орбитальные кубиты, закодированные дырками, особенно чувствительны к электрическим полям, что позволяет более быстро управлять ими и способствует увеличению масштабов квантовых компьютеров. Однако такие кубиты чувствительны к электрическому шуму, что сокращает период их когерентности.
В этой работе авторы смогли уменьшить чувствительность кубита к электрическому полю, растягивая кристалл кремния как резиновую ленту. "Эта механическая инженерия спин-орбитального кубита позволяет нам значительно увеличить время его когерентности, сохраняя при этом умеренную электрическую чувствительность для управления кубитом", - сказал Кобаяши.
