Магнитные «сладкие точки» улучшили работу кубитов на основе спинов дырок

Исследователи из лаборатории Pheliqs (совместный проект CEA и Университета Гренобля) разработали стратегию, позволяющую оптимизировать работу кубитов на основе спинов дырок — дефектов в полупроводниках, которые можно удерживать в наноразмерных квантовых точках.

Основная проблема таких кубитов — высокая чувствительность к электрическим шумам из-за спин-орбитального взаимодействия, что приводит к потере квантовой информации (декогеренции). Учёные обнаружили, что существуют особые направления магнитного поля, так называемые «сладкие точки», в которых кубит становится невосприимчивым к электрическим флуктуациям, сохраняя при этом высокую скорость управления.

«Достижение нечувствительности к основному источнику шума при одновременном повышении эффективности управления — идеальный сценарий для любой кубитовой системы», — заявил доктор Вивьен Шмитт.

Эксперименты проводились на кубите из одной дырки, захваченной в квантовой точке на основе кремниевой нанопроволоки. Учёным удалось настроить два кубита на одну и ту же «сладкую точку», что открывает путь к масштабированию метода для систем с большим числом кубитов. Хотя метод был опробован на кремнии, он потенциально применим и к другим материалам, например, германию.

Следующая задача, которую предстоит решить, — борьба с магнитным шумом от ядерных спинов в материале. Для этого можно использовать очищенный от изотопов кремний или специально модифицировать ядерную спиновую среду вокруг кубитов.

ИИ: Это важный шаг в преодолении одного из ключевых препятствий на пути создания практичных квантовых компьютеров — шума. Умение находить и использовать «сладкие точки» может стать стандартной процедурой при настройке кубитовых процессоров будущего.