Електрони представляють ідеальний квантовий біт. Якщо спин дивиться вгору, його значення дорівнює 0, якщо вниз - 1. Ці біти ще менше атомів, і оскільки вони не слабо взаємодіють між собою, то можуть зберігати квантовий стан довгий час. Однак, для використання електронів в якості кубітів потрібно, щоб вони були ізольовані.
«Ключовий аспект експериментів полягає в тому, що ми інтегрували ізольовані електрони з більш комплексними надпровідними квантовими ланцюгами», - говорить Ге Ян, провідний автор статті. Вчені змогли зловити електрони, акуратно переміщаючи їх по поверхні рідкого гелію при вкрай низьких температурах.
Відкрито новий спосіб контролю над квантовими системами
Кейси
Хоча у вакуумі електрони зберігають квантову інформацію майже ідеально, в реальних матеріалах процес порушується через струси атомів, що знаходяться поблизу. Однак, електрони вступають з рідким гелієм в унікальну реакцію - вони парять над його поверхнею, не схильні до впливу атомів, що знаходяться внизу.
Це відбувається тому, що електрони бачать власне відображення в поверхні гелію. Оскільки у відбитків протилежний заряд, воно їх приваблює, а ефект квантової механіки відштовхує. Тому електрони левітують у 10 нанометрах над поверхнею гелію, досить далеко за мірками атомів. І тут їх можна зловити і утримувати стільки, скільки потрібно.
«Ми ще не завершили роботу, але підібралися досить близько», - говорить Шустер.
"Електрони левітують, хто б міг подумати? З глузду збожеволіти можна, - каже керівник групи Девід Шустер. - Це дозволять нам взаємодіяти з ними набагато швидше і з більшою точністю ".
На першій стадії експерименту вчені працювали з приблизно 100 000 електронами - занадто великою групою, щоб порахувати або керувати ними механічно. Подальше завдання - ізолювати єдиний електрон, поведінку якого можна було б вивчити і контролювати, щоб використовувати потім як кубіт, пише EurekAlert.
GE YANG
