Сделан важный шаг на пути к квантовому компьютеру

Международная группа физиков провела опыт, в котором в состояние квантовой "сцепленности" одновременно вводилось около 10 миллиардов отдельных пар кубитов.

Роль кубитов в эксперименте сыграли спины электронов и ядер атомов фосфора 31Р, заключённых в кремниевом кристалле. Сначала образец охладили до 2,9 К и поместили в мощное магнитное поле, чтобы задать направление спина донорного электрона в фосфоре. Затем, подавая последовательность радиочастотных и микроволновых импульсов, учёные "сцепили" спины электрона и ядра каждого из нескольких миллиардов атомов.

Успешное завершение опыта стало важным шагом на пути к так называемому квантовому компьютеру Кейна, схему которого сотрудник Университета Нового Южного Уэльса Брюс Кейн (Bruce Kane) предложил в 1998 году. Его задумка состояла как раз в том, чтобы использовать ядра и электроны донорных атомов фосфора в кремниевой решётке.

Впрочем, на скорое появление коммерческих вариантов такого компьютера рассчитывать не стоит. Сейчас в работе задействован специальный сверхчистый кристалл кремния, из которого постарались удалить "магнитный" изотоп 29Si.

В будущем авторы займутся разработкой схемы адресации кубитов и попробуют "сцепить" пары кубитов друг с другом.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Nature; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

20.01.2011