Квантовый интернет не за горами: ученые придумали, как его улучшить и реализовать

Ученые из Стэнфордского университета знают, что кубиты с вакансиями олова являются ключом к созданию квантового интернета. Об этом пишет Interesting Engineering.

Исследователи нашли способ измерения спина кубитов на основе олова с точностью 87%, значительно увеличив силу сигналов от этих кубитов.

Кубит с оловом образуется, когда два атома углерода в алмазе заменяются одним атомом олова. Этот центр олова обладает исключительными оптическими свойствами, поскольку он испускает фотоны в диапазоне длин волн телекоммуникаций, что очень подходит для приложений квантовой связи.

Достижение надежной квантовой связи через эти кубиты требует точного измерения и контроля над их спиновыми состояниями. Однако кубит с оловом может находиться в одном из двух состояний, называемых спин-вверх и спин-вниз. Этот спиновый сигнал, как правило, нечеткий и его трудно читать.

Кроме того, ученые также исследовали, как различные факторы, такие как поезд, магнитное поле, считывание спина и микроволновое управление спином, влияют друг на друга. Более того, они оптимизировали свою экспериментальную установку для приема как сильных, так и слабых сигналов. Это было похоже на создание камеры, которая может видеть очень, очень слабые изображения.

В большинстве экспериментов с кубитами оловянной вакансии исследователям необходимо провести сотни измерений, а затем усреднить результаты, чтобы точно определить состояние спина кубита. Этот процесс занимает много времени и ограничивает то, насколько быстро и надежно можно использовать кубит.

Однако изменения, внесенные авторами исследования в физическую среду кубитов и их настройку, позволили им считывать состояние спина кубита за один раз, без необходимости многократного считывания.

Этот прорыв приближает ученых на один шаг к реализации квантового интернета.