Ученые создали уникальный материал для систем управления квантовыми компьютерами

Ученым Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», а также Университета Карлсруэ и Йенского института фотонных технологий под руководством главы лаборатории «Сверхпроводящие материалы» НИТУ «МИСиС» профессора Алексея Устинова удалось создать «зеркальные» кубиты и материалы на их основе. Квантовый материал является первым в мире метаматериалом, пригодным для использования в качестве элемента управления в сверхпроводящих электрических схемах.

Научный сотрудник лаборатории «Сверхпроводящие материалы» Кирилл Шульга пояснил, что обычный кубит состоит их схемы, включающей три джозефсонских перехода. Что же касается зеркального, то в него входят пять переходов. Они симметричны относительно центральной оси.

Исследователи провели эксперимент, который показал, что весь метаматериал, состоящий из зеркальных кубитов, способен переключаться между двумя режимами. В одном из них цепочка таких кубитов хорошо пропускает электромагнитное излучение в микроволновом диапазоне, оставаясь при этом квантовым элементом. А в другом режиме цепочка поворачивает сверхпроводящую фазу на 180 градусов и блокирует прохождение электромагнитных волн через себя. При этом она, что важно, остается квантовой системой.

По словам инженера лаборатории «Сверхпровдящие материалы» Ильи Беседина, при помощи магнитного поля такой материал можно использовать в качестве управляющего элемента в системах передачи квантовых сигналов в цепях, из которых состоят развивающиеся сейчас квантовые компьютеры.

Точно просчитать свойства одного зеркального кубита с помощью обычного компьютера сложнее, чем обычного кубита, передает РИА Новости. Если усложнить такой кубит еще в несколько раз, можно достичь предела сложности, который близок или превосходит возможности современных электронных компьютеров. Такую сложную систему можно использовать как квантовый симулятор — устройство, которое может предсказать и создать модель свойства некого реального процесса или материала.

Авторы исследования перебрали множество теорий, чтобы должным образом описать процессы, которые происходят в квантовом мета-материале. Итогом работы стала статья, опубликованная в журнале Nature Communications.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Ученые: Виртуальный аватар помогает больным бороться с шизофренией

Ученые выяснили, что в утечке информации из компьютеров виноваты USB-разъемы

Подписывайтесь на канал «Вечерней Москвы» в Telegram!

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен!