Устройство для гибридных квантовых сетей, которые объединяют преимущества твердотельных кубитов (искусственных атомов) и фотонов для передачи информации, предложили создать ученые из НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ (Ольга Тихонова, Игорь Соловьев) и физического факультета МГУ (Роман Захаров, Николай Кленов) в составе научной группы, в которую также вошли исследователи из Сколтеха (Владимир Антонов) и Парижского университета науки и литературы (Дмитрий Яковлев).
Результаты исследований опубликованы в журнале Advanced Quantum Technologies, статья представлена на обложке октябрьского выпуска.
Современные исследования в области квантовой материи в значительной степени сосредоточены на квантовых вычислениях и коммуникациях. В статье рассматривается новый подход к созданию квантовых сетей, где для передачи информации используются как твердотельные кубиты, так и фотонные кубиты. Основная идея заключается в разработке устройства, которое может преобразовывать квантовую информацию между этими двумя типами кубитов. В качестве примера предлагается использование сверхпроводниковых кубитов на базе джозефсоновских переходов, которые могут взаимодействовать с электромагнитными полями в микрополостях. Это открывает возможность создания масштабируемых квантовых систем, где информация передается между чипами с помощью неклассических электромагнитных полей.
«Одной из особенностей предложенной системы является способность преобразовывать неклассическое поле с одной частотой в поле с другой частотой, что позволяет адаптировать сигналы для передачи между различными типами квантовых устройств. Примечательно, что высокая чувствительность сверхпроводниковых атомов к внешним полям, которая обычно представляет собой трудность при конструировании квантовых компьютеров, здесь используется конструктивно для создания квантового контроллера», — отметил участник научного коллектива Игорь Соловьев, ведущий научный сотрудник отдела микроэлектроники НИИЯФ МГУ.
Предложенный авторами статьи новый подход к проектированию и реализации гибридных квантовых сетей позволит приблизиться к созданию более эффективных и масштабируемых квантовых компьютеров и распределенных квантовых систем, таких как «квантовый интернет».
Информация предоставлена пресс-службой МГУ
Источник фото: ru.123rf.com
