Квантовые компьютеры обещают достичь вычислений, скорость которых выйдет далеко за пределы современных компьютеров. Они будут использовать квантовые эффекты, но также будут восприимчивы к внешним помехам. Информационный поток, как в систему, так и из неё, будет являться критической точкой, сообщает «SciencePlanet.ru».
В настоящее время исследователи из «KIT» совместно с партнёрами из Гренобля и Страсбурга пытаются считать квантовое состояние атома непосредственно с помощью электродов. В журнале «Nature», они сообщают о стабильном взаимодействии между классическим и квантовым мирами.
«Как правило, каждый контакт с внешним миром изменяет информацию в квантово-механической системе совершенно неконтролируемым образом», — объясняет профессор Марио Рубен из «Технологического института Карлсруэ» (Karlsruhe Institute of Technology). «Поэтому мы должны сохранять квантовое состояние стабильным и экранированным. С другой стороны, для дальнейшего использования информация должна быть считана в контролируемой форме».
Магнитные комплексы молекул могут быть решением этой дилеммы. В их центре, находится атом металла с ярко выраженным магнитным моментом спина. Он находится в окружении органических молекул, которые защищают его. «Синтезируя этот защитный корпус, мы можем точно определить, сколько атомов металла увидит внешний мир», — поясняет Рубен, глава исследовательского проекта.
В исследовании были представлены атомы металла тербия, окружённые множеством атомов углерода, азота и воды, а затем помещённые в центре электрических золотых электродов, размером с миллимикрон. Благодаря свойствам молекул, электроды дали эффект, похожий на полупроводниковый триод. Электрическое напряжение среднего электрода влияло на поток двух других электродов. Таким образом, была установлена рабочая точка. Затем, молекулы подверглись различным меняющимся магнитным полям и скачок спина был отражён амплитудой текущей кривой.
«Путём измерения тока, мы обнаружили, что вращение ядра атома металла является стабильным в течение 20-ти секунд», — говорит Рубен. «Для квантовомеханических процессов, это очень долго».
Рубен уверен, что «полученные результаты будут иметь особое значение для спинтроники и квантовых вычислений». Для обработки информации спинтроника использует спин частицы и его магнитный момент. Спинтроника описывает симбиоз спина и электроники. Квантовые компьютеры используют квантово-механические эффекты, такие как запутанность и супер-положение спина, для параллельного выполнения алгоритмов на высокой скорости.
Источник: scienceplanet.ru
