Tobulinant kubitų valdymą

Nyderlandų mokslininkams iš Kavli nanomokslo instituto prie Delfto bei Eindhoveno technologijos universitetų pavyko suvaldyti pagrindines sudedamąsias kvantinio kompiuterio dalis – kvantinius bitus, dar vadinamus kubitais – ne magnetiniu, kas buvo įprasta iki šiol, o elektriniu lauku. Be šio pasiekimo tyrėjai dar sugebėjo įterpti kontroliuojamus kubitus į puslaidininkines nanovielas – tokie rezultatai verti kiekvienos gruodžio 23 d. „Nature“ žurnalo eilutės.

Jokia ne naujiena, jog kvantinis kompiuteris savo skaičiavimo pajėgumu daugeliu atveju gerokai pralenktų mums įprastinius kompiuterius, tačiau tam, kad jis patikimai veiktų, būtina patikimai valdyti kubitus. Vienas iš būdų tai padaryti – pagauti atskirus elektronus puslaidininkinėje medžiagoje. Kubitas, kaip ir įprastinis kompiuterinis bitas, gali įgyti vertes 0 ir 1, tačiau kitaip nei įprastiniam bitui, jam nedraudžiama būti abiejų verčių superpozicijoje. Vertes 0 ir 1 gali atitikti elektrono sukinys – tam tikras vidinis šios dalelės judesio kiekio momentas. Nesunku įsivaizduoti, jog elektronas gali būti nukreiptas į apačią arba į viršų, kas atitiktų 0 arba 1.

Iki šiol elektronų sukiniai buvo valdomi magnetiniais laukais, tačiau reikiamuo stiprumo magnetinius laukus labai sudėtinga sukurti luste. Kubitus, kurių veikimo principą sugalvojo nyderlandų mokslininkai, galima valdyti ne magnetiniais, o elektriniais laukais. Toks valdymo būdas turi nemažai privalumų. Kaip pabrėžia Leo Kuvenhovenas (Leo Kouwenhoven) iš Kavli instituto, „šie sukinio ir orbitos kubitai išnaudoja tiek elektroninio valdymo, tiek informacijos saugojimo elektronų sukiniais ypatumus“.

Išspausdintame darbe aprašomas dar vienas svarbus pasiekimas: mokslininkams pavyko įterpti du kubitus į nanovielas, pagamintas iš puslaidininkinės medžiagos (indžio arsenido). Nanovielomis vadinamos kelių nanometrų (10-9 m) skersmens bei keliolikos mikrometrų (10-6 m) ilgio dariniai. „Šios nanovielos vis plačiau naudojamos nanoelektronikoje, – teigia tyrėjas. – Be kitų naudingų savybių nanovielos yra puikus pagrindas kvantinei informacijai apdoroti“.

Aktualios nuorodos

Vaizdinė CAPTCHA užduotis