Китайські вчені збільшили час життя квантової заплутаності у 240 разів за кімнатної температури

Корисна технологія

Як повідомляє НВ — Техно: Вчені з Університету науки і технологій Китаю, під керівництвом Шуо Рена та Жуй-Цзянь Ляна, досягли значного прогресу в області квантових технологій. Вони змогли збільшити час життя електронної квантової заплутаності у твердотільній системі за кімнатної температури у 240 разів. Це було досягнуто шляхом перенесення заплутаних станів від електронних спінів до ядерних спінів кремнію-29 у карбіді кремнію. Результати дослідження були опубліковані в журналі Physical Review Letters.

Початковий заплутаний стан у дослідженні був сформований з точністю 94%. Після перенесення на ядерні спіни точність знизилася до 92,5%. Примітно, що час життя заплутаності у ядерній пам’яті перевищив 240 мікросекунд, в той час як час життя заплутаності в електронному форматі становив трохи більше ніж 1 мікросекунду. Серед 200 досліджених центрів у карбіді кремнію більш ніж 10% містили пов’язані ядерні спіни, що свідчить про потенціал цієї системи для подальших досліджень.

Методи дослідження

Для перенесення квантової заплутаності вчені використовували спеціальний протокол SWAP-gate. Карбід кремнію був обраний як твердотільна система з кольоровими центрами, а ядерні спіни кремнію-29 продемонстрували вищу стійкість до зовнішнього шуму. Квантова заплутаність, яка є станом, коли властивості двох або більше квантових частинок нерозривно пов’язані незалежно від відстані, відкриває нові перспективи масштабування квантових регістрів для нових технологій.

Ці досягнення можуть мати важливе значення для розвитку квантових технологій, зокрема в області квантових комп’ютерів та квантового зв’язку. Зберігання квантової заплутаності за кімнатної температури значно спрощує практичне застосування квантових систем, оскільки це дозволяє уникнути складних умов охолодження, що є критично важливим для комерційного використання квантових технологій у майбутньому. Подальші дослідження можуть призвести до нових рішень у створенні надійних квантових мереж і комп’ютерів, що відкриє нові горизонти в обробці інформації.

Ці нові досягнення в області квантових технологій відкривають перспективи для подальших розробок, зокрема у сфері квантових обчислень. Наприклад, нещодавно квантовий комп’ютер Quantinuum H2 у Великій Британії зміг перевершити можливості класичних машин, що свідчить про швидкий прогрес у цій галузі.