Объекты квантовой механики, такие как элементарные частицы, могут
одновременно находиться в двух взаимоисключающих состояниях. Бит,
минимальная единица информации, способная принимать значение "1" или
"0", в квантовых компьютерах превращается в квантовый бит, кубит,
который может быть нулем и единицей одновременно.
Ученые
давно экспериментируют, пытаясь найти способ управления квантовыми
битами. Ключевой задачей является изоляция квантового бита от
информационного шума среды, чтобы защитить содержащуюся в нем
информацию, сохраняя возможность замерять и изменять его состояние. На
этой неделе команда ученых из Великобритании и США опубликовала решение
этой проблемы в журнале Nature.
Ученые описали систему, использующую электрон и ядро атома фосфора,
заключенного в кристалл кремния. Электрон и ядро атома в этой системе
становятся крошечными квантовыми "магнитами", способными сохранять
квантовую информацию. Изменение и считывание информации производятся с
помощью манипуляций с электроном, а ядро выступает в роли хранилища.
Эксперименты показали, что время жизни информации, сохраненной в такой
системе, составляет около 1,75 секунды. Это значительный прорыв, так
как время хранения квантовой информации в предыдущих опытах не
превышало десятой доли секунды. Другими исследователями было доказано,
что, если квантовая система сможет хранить информацию больше секунды,
технология коррекции ошибок позволит сохранять состояние квантовых
данных неограниченное время.