Американским физикам удалось создать «провода» из микроскопических синтетических алмазов, которые можно использовать для передачи квантовой информации, что открывает дорогу для создания сложных квантовых вычислительных устройств, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

«Если бы эти провода были частью компьютера, они бы передавали информацию между его элементами. У нас нет сомнений в том, что мы смогли бы считать состояние спина частицы, подключенной к одному концу провода, измеряя спин на противоположном окончании нити из наноалмазов», — заявил Крис Хаммель из университета штата Огайо в Коламбусе (США).

Хаммель и его коллеги проводили опыты с микроскопическими синтетическими алмазами, внутри которых содержатся «вкрапления» в виде одиночных атомов азота. В последние годы подобные алмазы стали популярными среди физиков, так как добавление азота позволяет использовать алмазы в качестве кубитов — «базовых элементов» квантового компьютера.

Наблюдая за работой кубитов при помощи магнитно-резонансного микроскопа, авторы статьи заметили нечто необычное — при «записи» информации о спине электрона в определенную точку, соседние с ней атомы азота копировали его и передавали их «по цепочке» дальше.

Это заставило их предположить, что наноалмазы можно использовать для передачи информации о спине в том случае, если атомы азота внутри них будут расположены в виде линии. Руководствуясь этой идеей, авторы статьи вырастили несколько миниатюрных алмазных «проводов» длиной в 4 микрометра и толщиной в 200 нанометров.

По словам ученых,

им удалось добиться передачи спина электрона из одного конца «провода» в другой. Во время этих опытов физики заметили необычную вещь — сигнал существовал на концах такого провода почти в два раза дольше, чем в его середине. Это может объяснять то, почему другие исследователи не смогли обнаружить факт передачи спина между атомами азота во время предыдущих экспериментов, заключают авторы статьи.