
俄罗斯和英国的科学家已经发现量子位存储单元可以与声波相互作用,这使得它们可以用于在量子计算机中传输信息。他们的结论在“物理评论快报”上发表。
“我们能够表明,人造原子可以与表面声波源交互它们可以形成微型量子计算设备的基础上,由于一个事实,即幅度比电磁同行更小的五个数量的这些振荡的长度。”-从莫斯科PTI写的奥列格Astafjevs在Dolgoprudny和来自其他一些俄罗斯大学的同事。
Astafjevs,他的实验室和外国同事的成员已经长期致力于创建基于超导材料和所谓的结或约瑟夫逊结,这是超导体被绝缘材料的薄层分开的两片量子位。
Kubits由若干约瑟夫森接触构成,表现得像真实原子的人造类似物。它们可以处于主要和激发状态,辐射和吸收光子,以及执行其他物理“技巧”,氢气,氧气和其他“砖块”的特征,周围世界复杂。
今天,正如Astafiev和他的同事告诉我们的那样,科学家们使用微波接收器和发射器来读取和写入超导量子比特的信息。
由于足够大的波长等于大约1厘米,所以这些器件不能制造得紧凑并且挤压到适合其在芯片内“植入”的尺寸。另外,这些相同的限制不允许在一个这样的量子数据读取器中放置与不同类型的波相互作用的多个量子位。
正如英国和俄罗斯科学家所指出的,所有这些问题都可以通过用另一种更方便的振荡源-普通声波代替微波辐射来解决。它们的长度要小几个数量级,这使得可以为量子比特创造出更高质量和更小的“单元”,此外,还可以基于约瑟夫森结来同时放置几个人造原子。
在这个想法的指导下,Astafiev和他的同事创造了一种装置,通过在两个声学“反射镜”和表面波发声器之间放置一个量子位,可以进行这种“声学”量子操作。
正如科学家所解释的,这些器件将交流电流的振荡转换成声波,沿着板的表面“行走”,镜子和量子位被连接到该板上,并与之交互作用。其中之一是这种波浪的来源,第二种-读取它们并从中提取关于量子比特状态的信息。
在将所有这种结构冷却到接近绝对零度的温度之后,科学家们检查了声波是否能够“捕捉”量子比特内出现的振荡的量子性质。他们的测量表明,这样的安装既可以在量子位内读写信息,又不会干扰他们的操作,从而使他们在很长一段时间内保持稳定。
所有这一切,作为研究人员指出,允许在原则上全部更换电磁量子计算系统对它们的声学同行,减少它们的大小,可能使量子计算机更稳定,构造简单。