Предложен новый тип атомов для создания квантовых компьютеров с долговременной памятью
Сотрудники Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и Российского квантового центра впервые подробно изучили нейтральные атомы тулия в качестве перспективной платформы для квантовых вычислений. Специалисты исследовали свойства этого элемента в качестве кубитов и продемонстрировали возможности эффективного управления их квантовым состоянием с помощью микроволнового излучения и посредством лазеров.
Главным достижением работы стало удержание стабильного квантового состояния до 55 секунд. Это одно из лучших значений, когда-либо продемонстрированных в мире. Также мы предложили метод "переключения" кубитов между основным состоянием и метастабильным (с временем жизни 112 миллисекунд). Это позволяет защитить квантовую информацию от помех и реализовать ряд протоколов для дополнительного повышения точности квантовых вычислений, — поделился соавтор исследования, директор ФИАН академик РАН Николай Колачевский.
Возможность долго сохранять квантовое состояние может существенно повысить качество квантовых операций. Она также позволяет реализовать протоколы промежуточного хранения квантовой информации, как в оперативной памяти обычных компьютеров.
Результаты исследования опубликованы в статье Coherence of Microwave and Optical Qubit Levels in Neutral Thulium (D. Mishin, D. Tregubov, N. Kolachevsky, A. Golovizin).