Физики научились связывать ядра атомов фосфора на кремниевом чипе

Учёные сообщили о прорыве в квантовых технологиях: впервые продемонстрирована запутанность между ядрами двух атомов на кремниевом чипе, что приближает создание масштабируемых квантовых компьютеров. Квантовая запутанность — ключ к вычислениям нового типа, но её носители уязвимы к помехам, и инженерам приходится балансировать между изоляцией и возможностью управлять квантовыми состояниями.

Ранее ядра запутывали, располагая их очень близко в твёрдом теле и связывая через один общий электрон — это ограничивало масштабируемость и индивидуальный контроль. В новой работе (Science) команда Университета Нового Южного Уэльса имплантировала атомы фосфора в кремний и использовала по одному электрону на каждое ядро. Эти электроны, «распространяясь» в пространстве, взаимодействовали между собой и обеспечивали удалённую связь между ядрами, создавая канал для запутывания.

В эксперименте расстояние между ядрами составляло около 20 нм — сопоставимо с современными транзисторными нормами, что указывает на совместимость с существующей кремниевой технологией. Подход позволяет задействовать долгоживущие, хорошо защищённые от шумов ядерные спины как надёжные кубиты и упрощает интеграцию в стандартные микросхемы — важный шаг к полноразмерным квантовым процессорам.

Обратите внимание: Эксперты: Вот почему в Самарской области выросли цены на бензин