Квантовые компьютеры стали на шаг ближе: ученые увеличили срок жизни магнонов в 100 раз

Исследование магнонов

Как сообщает НВ — Техно: 31 мая, 08:00

Специалистам удалось кардинально продлить время существования магнонов - теперь оно составляет 18 микросекунд, что в сто раз превышает прежние показатели. Ранее эти квазичастицы исчезали за считанные сотни наносекунд, что серьезно ограничивало их применение в квантовых системах. Новый прорыв приближает создание компактных квантовых вычислителей.

Под руководством Андрея Чумака команда провела серию опытов, заменив традиционные однородные магноны на коротковолновые. Магноны существуют исключительно внутри твердых тел и обладают уникальными характеристиками: их длину волны можно сжать до нескольких нанометров. Кроме того, они способны взаимодействовать с фотонами, фононами и другими квантовыми объектами, что открывает широкие перспективы для квантовых технологий.

Экспериментальные результаты

Чтобы добиться таких результатов, ученые охладили кристаллы иттрий-железистого граната (YIG) до 30 милликельвинов с помощью криостата. В ходе работы были испытаны три разных образца граната, что подтвердило стабильность магнонов в новых условиях. Это открытие может стать ключевым этапом в создании квантовых устройств, способных выполнять вычисления с высокой эффективностью.

Достижение указывает на значительные перспективы для квантовых технологий, которые способны изменить подходы к обработке данных и вычислениям. Увеличение времени жизни магнонов может ускорить разработку новых квантовых компьютеров, способных решать сложные задачи быстрее и эффективнее. Это, в свою очередь, окажет влияние на различные области, в том числе:

• материаловедение
• криптографию
• искусственный интеллект

В то время как ученые добиваются значительных успехов в исследовании магнонов, другие команды продолжают работать над новыми решениями в области квантовых технологий. Например, недавно была разработана 30-метровая охлаждаемая трубка, которая соединяет два квантовых чипа для генерации истинно случайных чисел. Это открытие также может сыграть важную роль в развитии квантовых вычислений, создавая новые возможности для обработки информации.