Осуществлена передача спиновой информации с кубита на фотон

Экспериментальное устройство, созданное в Принстонском университете, демонстрирует возможность применения света для обмена сигналами между квантовыми битам, включая те, что не находятся в непосредственной близости друг от друга.

Команда, включающая учёных из университетов Мэриленда и Констанца (Германия), Объединенного Квантового Института (JQI) и Национального Института стандартов и технологии (NIST), использовала кубиты на основе одиночных электронов, удерживаемых двойными квантовыми точками. С помощью внешнего магнитного поля они смогли перенести квантовую информацию, закодированную в спине электрона, на частицу света.

Джейсон Петта (Jason Petta), профессор из Принстона, считает эту работу прорывом технологий кремниевых спиновых кубитов в абсолютно новом направлении: из плоского ландшафта, где связаны лишь ближайшие соседи, в пространство, где каждый соединяется со всеми.

В декабре 2017 г. принстонские физики отчитались в журнале Science об успешном связывании спинов двух электронов на расстоянии 100 нм., однако связывание спина со светом, что обеспечило бы дальнее спин-спиновое взаимодействие, до сих пор оставалось нерешённой задачей.

«Взаимодействие между спином, зарядом и фотоном требуется тщательно организовать и защитить от шума окружающей среды, что до сих пор не было возможно», — заявил участвовавший в эксперименте аспирант Сяо Ми (Xiao Mi), соавтор статьи, опубликованной в Nature.

Исследователи создали большой градиент магнитного поля, так что ориентация спина менялась в зависимости от того, в какой части квантовой точки находится электрон. В сочетании с продемонстрированной группой в 2016 г. техникой связывания заряда с фотоном это позволило соединить направление спина кубита с электрическим полем фотона.

Такие фотоны могут служить не только для передачи информации другому кубиту, их можно по оптоволокно выводить на считывающее устройство. Авторы уже работают над реализацией обеих этих возможностей.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (4 votes)
Источник(и):

ko.com.ua