В Принстоне добились надежного считывания квантовых состояний группы «кубитов»

Квантовая точка. Источник: Jason Petta/Princeton University

Ученые осторожны в прогнозах, но по их мнению, на сегодня нет непреодолимых препятствий к тому, чтобы с использованием их изобретения построить систему, состоящую из миллионов «кубитов», которая позволит раскладывать на множители огромные числа и легко взламывать шифры.

Считывание и передачу сведений о спине электронов в ловушках — квантовых точках исследователи выполняют с помощью потока микроволновых фотонов. Ученые сконструировали оптический канал для передачи микроволн и поместили в него полупроводниковую нанопроволоку с ловушками для электронов. Микроволны «запускаются» с одного конца канала и регистрируются на другом. По изменениям в их характеристиках определяется спин электронов — 1, 0 или суперпозиция.

Ловушки сформированы вдоль нанопроволоки. Их свойства таковы, что электроны распределяются по ним в зависимости от своего энергетического уровня. Электроны с одинаковым спином отталкиваются, с разными притягиваются; таким образом, если они в одной ловушке, значит у них разный спин, а если в различных, то одинаковый.