Звук став ключем до покращення квантової пам’яті

Команда дослідників з Каліфорнійського технологічного інституту розробила гібридний підхід до зберігання квантової інформації. Перетворюючи електричні сигнали на звук, вони змогли зберігати квантові стани надпровідних кубітів до 30 разів довше, ніж за попередніх технологій.

Дослідження під керівництвом доцента Мохаммада Мірхоссейні виконали аспіранти Алкім Бозкурт та Омід Голамі. У новому методі надпровідний кубіт на чипі з’єднано з мініатюрним механічним осцилятором з гнучких пластин, які коливаються під дією звукових хвиль на гігагерцових частотах. Це дає змогу «записати» квантовий стан у пам’ять у вигляді коливань осцилятора і відновити його пізніше.

Вимірювання показали, що такі осцилятори зберігають квантову інформацію у 30 разів довше, ніж найкращі на сьогодні надпровідні кубіти. Крім того, акустичні хвилі поширюються значно повільніше за електромагнітні, що дозволяє створювати компактніші пристрої та запобігає витоку енергії в простір. Це відкриває шлях до інтеграції великої кількості таких «камертонів» на одному чипі.

Мірхоссейні зазначає, що наступним кроком буде збільшення швидкості взаємодії між електромагнітними та акустичними хвилями у 3–10 разів, щоб забезпечити швидше введення й зчитування квантових даних.

Нагадаємо, дослідники з Федеральної вищої технічної школи Цюриха продемонстрували об’єкт у «чистому» квантовому стані без необхідності в низькотемпературному середовищі.