Исследование проведено в Нижегородском государственном университете имени Н. И. Лобачевского (ННГУ). Команда физиков впервые в России рассчитала условия, при которых можно одновременно управлять двумя ключевыми параметрами кубита — его электрическим зарядом и спином (моментом вращения). Это достижение может значительно повысить устойчивость и управляемость квантовых устройств.
Доцент кафедры теоретической физики ННГУ Марина Бастракова пояснила, что ученым удалось с помощью электрического поля контролировать как заряд, так и направление спина кубита. Это делает возможным создание более компактных и функциональных квантовых схем. Она также отметила, что разработка гибридных кубитов на полупроводниковых гетероструктурах входит в число приоритетных задач российской наноэлектроники.
Особое внимание уделяется реализации так называемых спин-зарядовых кубитов с возможностью динамической стабилизации квантовых состояний. Такой подход, по словам Бастраковой, является ключом к созданию масштабируемых квантовых процессоров будущего.
Кроме того, ученые обнаружили новый физический эффект — явление спиновой памяти. Оно позволяет с помощью переменного электрического поля «запоминать» энергетическое состояние кубита, продлевая время его стабильности. Это открытие может лечь в основу энергонезависимой квантовой памяти, управляемой электрически.
«Любая система стремится к минимуму энергии, частицы переходят на все более низкие уровни, поэтому зафиксировать нужные значения кубитов длительно почти невозможно, но нам это удалось. В переменном электрическом поле мы задержали кубит в нужном нам состоянии. За это время в квантовых приложениях можно успеть провести необходимые операции», — пояснил соавтор исследования, доцент Денис Хомицкий.
Доцент кафедры теоретической физики ННГУ Марина Бастракова пояснила, что ученым удалось с помощью электрического поля контролировать как заряд, так и направление спина кубита. Это делает возможным создание более компактных и функциональных квантовых схем. Она также отметила, что разработка гибридных кубитов на полупроводниковых гетероструктурах входит в число приоритетных задач российской наноэлектроники.
Особое внимание уделяется реализации так называемых спин-зарядовых кубитов с возможностью динамической стабилизации квантовых состояний. Такой подход, по словам Бастраковой, является ключом к созданию масштабируемых квантовых процессоров будущего.
Кроме того, ученые обнаружили новый физический эффект — явление спиновой памяти. Оно позволяет с помощью переменного электрического поля «запоминать» энергетическое состояние кубита, продлевая время его стабильности. Это открытие может лечь в основу энергонезависимой квантовой памяти, управляемой электрически.
«Любая система стремится к минимуму энергии, частицы переходят на все более низкие уровни, поэтому зафиксировать нужные значения кубитов длительно почти невозможно, но нам это удалось. В переменном электрическом поле мы задержали кубит в нужном нам состоянии. За это время в квантовых приложениях можно успеть провести необходимые операции», — пояснил соавтор исследования, доцент Денис Хомицкий.
