Найден способ использовать ДНК для создания квантовых компьютеров

Исследователями из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета совершён прорыв в кластере квантовых технологий. Им удалось создать функциональный квантовый регистр на базе использования тысяч атомов внутри полупроводниковой квантовой точки.

Как сообщает издание Nature Physics, открытие прокладывает путь к созданию масштабируемых квантовых узлов, которые необходимы для формирования полноценных квантовых сетей.

Квантовыми точками называют наноструктуры, имеющие уникальные оптические и электронные свойства вследствие квантово-механических эффектов. Они уже используются в дисплеях, но гораздо эффективнее применять их для квантовых коммуникаций, поскольку способны излучать одиночные частицы света — фотоны. Но для оптимальной работы квантовых сетей нужны не только источники фотонов, но и стабильные кубиты (квантовые единицы информации), которые смогут сохранять и анализировать информацию.

В новой работе ученые задействовали атомы внутри квантовой точки, чтобы создать многочастичный квантовый регистр, способный надежно хранить информацию. В тандеме с коллегами из Университета Линца специалисты привели 13 тысяч атомных ядер в особый запутанный формат, так называемое «темное состояние». Оно способно минимизировать взаимодействие с окружающей средой, повышая стабильность системы.

Эксперименты продемонстрировали: новая система обладает точностью хранения информации на уровне 69%. Авторы исследования отмечают, что их прорыв демонстрирует растущие возможности квантовой оптики, которая может трансформировать квантовые устройства.

Дальше команда планирует увеличивать время хранения квантовой информации до десятков миллисекунд, чтобы применять квантовые точки в роли промежуточных квантовых запоминающих устройств в квантовых ретрансляторах. Что крайне важно для объединения в единую сеть удаленных квантовых компьютеров.