Коллектив американских ученых сообщил о создании новых молекулярных кубитов, работающих на частотах телекоммуникационного диапазона, что является значительным шагом на пути к созданию квантового интернета. Это достижение объединяет в одной системе магнетизм и свет, открывая перспективы для использования существующей оптоволоконной инфраструктуры для квантовых сетей.
Основой для новых кубитов послужил редкоземельный элемент эрбий, который ценится за свои чистые оптические свойства и сильные магнитные взаимодействия. Разработанные молекулы могут выполнять роль наномасштабного моста между миром магнетизма, используемым во многих квантовых устройствах, и миром оптики, необходимой для передачи квантовой информации.
По словам исследователей, информация может быть закодирована в магнитном состоянии молекулы, а затем считана с помощью света на длинах волн, которые совместимы с широко распространенными волоконно-оптическими сетями и кремниевыми фотонными схемами. Такая интеграция позволяет создавать масштабируемые квантовые сети, напрямую использующие уже существующую оптическую инфраструктуру, что значительно удешевляет и упрощает процесс.
Проведенные оптическая спектроскопия и микроволновые испытания подтвердили, что новые молекулярные кубиты работают на частотах, уже используемых в кремниевой фотонике, что является ключевым фактором для их применения в телекоммуникациях, высокопроизводительных вычислениях и создании прецизионных датчиков. Ведущий исследователь проекта, профессор Дэвид Авшалом, подчеркнул, что демонстрация универсальности этих эрбиевых кубитов является важным шагом к практической реализации квантовых сетей.
Уникальная химическая гибкость созданных молекул позволяет адаптировать их для работы в различных средах, включая кремниевые чипы и даже биологические системы. Это открывает возможности для их применения не только в квантовых сетях, но и в гибридных квантовых системах, а также для создания сверхчувствительных датчиков, способных измерять магнитные поля, температуру или давление на наноуровне.
