Един от ключовите елементи за постигането на по-работа на квантовите изчисления се свързва с температурата. Сега учените открили нова техника за получаване на кюбити, основните градивни елементи на квантовите изчисления, работещи при стайна температура. Това означава, че сме значителна стъпка по-близо до квантовите изчисления за масите.

Докато повечето кюбити досега работят на свръх проводящи материали или като единични атоми, тук екипът изследва използването на дефекти в силициевия карбид (SiC), за да задържа кубитите. По-прост и по-икономичен начин за каране на кубитите, да работят според изискванията.

Въпреки че SiC е проучван като материал, задържащ кюбит и преди, проблемът бил в осигуряването на достатъчно стабилни кубити за използване. Новото изследване идентифицира структурните промени, необходими за формулата да работи.

„За да се създаде кюбит, точен дефект в кристална решетка се възбужда с помощта на лазери. Когато се излъчи фотон, този дефект започва да свети“, казва физикът Игор Абрикосов от университета Линчепинг в Швеция.

„По-рано беше доказано, че се наблюдават шест пика при луминесценцията на SiC, съответно наречени от PL1 до PL6. Разбрахме, че това се дължи на специфичен дефект, при който единичен изместен атомен слой, наречен грешка в подреждането, се появява в близост две свободни позиции в решетката. „

Модификации на ниво атом като тази са били изпробвани и преди. Миналата година изследователите успели да получат стабилни кюбити, работещи в диамантени дефекти при стайна температура, като заменят един въглероден атом с един азотен атом.

Силициевият карбид е по-изобилен и по-евтин от диаманта, което отчасти е и това, което прави новите изследвания толкова перспективни. За сега екипа е моделирал идеята само , все още предстоят действителни експерименти, може би с помощта на химическо отлагане на пари.

Въпреки че изследователите признават, че предизвикателствата остават, те също така съобщават, че последните разработки в 3D инженеринга правят перспективата за този вид дефектна конструкция по-жизнеспособна от всякога. „Това ще бъде дълъг път, но ние смятаме стигнем до там“ Заявяват учените.

За разлика от бинарните 1 и 0 на класическите изчислителни битове, кюбитите могат да бъдат в няколко състояния наведнъж, експоненциално да увеличат потенциалната изчислителна мощност и да отворят възможността за справяне с проблеми, от които дори и днешните суперкомпютри са затрупани.

Изследването е публикувано в Nature Communications.