В Национальном исследовательском Нижегородском государственном университете им. Н. И. Лобачевского создан уникальный тип кубитов, основанный на искусственных атомах.
Разработка открывает новые горизонты для российских технологий в сферах микроэлектроники и спинтроники. Об этом сообщили в пресс-службе вуза.
Учёные физического факультета впервые в России научились одновременно контролировать два критически важных параметра кубита — его электрический заряд и спин, то есть вращательный момент. Такой прорыв позволяет значительно повысить управляемость и стабильность квантовых систем. Проект выполнен при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках госзадания.
Доцент кафедры теоретической физики ННГУ Марина Бастракова объяснила, что управлять спином и зарядом стало возможно благодаря применению переменного электрического поля. Это решение позволило создавать компактные, но при этом более функциональные квантовые структуры. По её словам, подобные гибридные кубиты на полупроводниковых гетероструктурах — ключевой элемент будущих квантовых процессоров.
Кроме того, исследование выявило ранее неизвестный эффект квантовой спиновой памяти. Учёные смогли «запереть» кубит на заданном энергетическом уровне, продлевая время его стабильности за пределы обычной продолжительности спинового состояния. Это открытие приближает создание энергонезависимых квантовых регистров, которые могут стать фундаментом полноценных квантовых компьютеров.
Автор проекта Денис Хомицкий уточнил, что при помощи электрополя команде удалось зафиксировать состояние кубита достаточно долго, чтобы успеть провести необходимые квантовые операции. Это представляет собой важный шаг к реализации масштабируемых вычислительных систем нового поколения.
Разработка базируется на арсениде галлия — популярном и хорошо изученном полупроводнике, что делает технологию доступной для масштабирования. Учёные планируют продолжить исследования спиновой памяти, оптимизировать работу гибридных регистров и внедрить методы коррекции квантовых ошибок.
