Сверхпроводящий кубит превратили в однофотонный излучатель

Международная группа учёных отрапортовала о важных достижениях, которые открывают новые перспективы создания квантовых компьютеров, а также изучения взаимодействия между светом и веществом.В исследованиях принимали участие российские специалисты из Московского физико-технического института (МФТИ), учёные из Лондонского университета (Великобритания), Института физико-химических исследований RIKEN (Япония) и Национальной физической лаборатории NPL Великобритании.Оптический аналог источника / МФТИИсследователи использовали сверхпроводящий кубит в качестве однофотонного источника СВЧ-излучения. Учёные подчёркивают, что такой источник может перестраивать частоту излучения и обладает высокой эффективностью.Напомним, что кубиты, или квантовые биты, являются основным элементом квантовых вычислительных систем — устройств, использующих явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для передачи и обработки данных. Элементы классических компьютеров могут хранить только один бит — 1 или 0. Кубиты же находятся в суперпозиции двух состояний, то есть могут кодировать сразу логические единицу и ноль.В ходе работ учёные использовали искусственный атом — кубит, построенный из нескольких джозефсоновских контактов. Джозефсоновский контакт (туннельный барьер для куперовских пар — переносчиков заряда в сверхпроводимости) состоит из двух сверхпроводников, разделённых тонким слоем диэлектрика. Куперовские пары могут туннелировать через тонкий слой диэлектрика, переводя кубит из возбуждённого в основное состояние и обратно.Схема разработанного источника единичных фотонов / МФТИПолученный однофотонный источник обладает высокой эффективностью и возможностью излучать фотоны в широком диапазоне частот. Это позволит использовать его в квантовых компьютерах и других квантовых системах, в которых единичные фотоны будут использованы в качестве носителей информации, а также для хранения, обработки и передачи данных.Более подробно с результатами исследований можно ознакомиться в этом материале.