Искусственные атомы открывают новую эру квантовых технологий

Группа исследователей под руководством Елены Редченко совершила прорыв в области квантовой инженерии, создав сверхпроводящие схемы, функционирующие как искусственные атомы. Эта разработка, выполненная совместно специалистами Института атомной и субатомной физики Венского технического университета и Института науки и технологий Австрии (ISTA), открывает новые горизонты в квантовых технологиях.
Искусственные атомы открывают новую эру квантовых технологий
Изображение носит иллюстративный характер

Уникальность созданных схем заключается в их размере – сотни микрометров, что делает их видимыми невооруженным глазом, в отличие от природных атомов. При работе в условиях низких температур эти структуры демонстрируют нулевое электрическое сопротивление и, что особенно важно, обладают настраиваемыми свойствами.

Система включает металлический провод-резонатор, способный передавать микроволновое излучение, и искусственные атомы с контролируемыми энергетическими состояниями. Йоханнес Финк, руководитель группы ISTA, подчеркивает уникальную возможность точной настройки энергетических уровней и расстояний между ними, что недостижимо при работе с природными атомами.

Разработанная технология позволяет осуществлять сложные манипуляции со светом: сохранять и извлекать световые импульсы, создавать квантовые световые импульсы и генерировать разделенные фотоны с возможностью их временного хранения. Штефан Роттер из Института теоретической физики Венского технического университета отмечает особую значимость достижения в преобразовании классических микроволновых сигналов в контролируемые квантовые импульсы.

Созданная система демонстрирует беспрецедентный уровень контроля над поведением фотонов и взаимодействием между микроволновым излучением и искусственными атомами. Результаты исследования, опубликованные в Physical Review Letters, открывают путь к созданию квантовых таймеров на чипе и эффективных квантовых запоминающих устройств.

Технология находит применение в широком спектре квантовых экспериментов, предоставляя исследователям инструментарий для точного управления квантовыми состояниями. Возможность настройки параметров искусственных атомов создает основу для разработки более совершенных квантовых устройств и систем хранения информации.

Данное достижение представляет собой значительный шаг вперед в инженерии квантовых систем, предлагая беспрецедентный контроль над квантовыми свойствами посредством искусственных структур. Это открывает новые возможности для развития квантовых технологий и их практического применения.


Новое на сайте

19857Острова как политический побег: от Атлантиды до плавучих государств Питера Тиля 19856Яйца, которые спасли предков млекопитающих от худшего апокалипсиса на Земле? 19855Могут ли омары чувствовать боль, и почему учёные требуют запретить варить их живыми? 19854Премия в $3 млн за первое CRISPR-лечение серповидноклеточной анемии 19853Почему сотрудники игнорируют корпоративное обучение и как это исправить 19852Тинтагель: место силы Артура или красивая легенда? 19851Голоса в голове сказали правду: что происходит, когда галлюцинации ставят диагноз точнее... 19850Куда исчезает информация из чёрных дыр, если они вообще исчезают? 19849Чёрная дыра лебедь Х-1 бросает джеты со скоростью света — но кто ими управляет? 19848Что увидели фотографы над замком Линдисфарн — и почему они закричали? 19847Почему антисептики в больницах могут создавать устойчивых к ним микробов? 19846Правда ли, что курица может жить без головы? 19845Как Оскар Уайльд использовал причёску как оружие против викторианской морали? 19844Назальный спрей против всех вирусов: как далеко зашла наука 19843«Я ещё не осознал, что мы только что сделали»: первая пресс-конференция экипажа Artemis II
Ссылка