Ученые Гарварда и Сандийских национальных лабораторий впервые продемонстрировали собранные на одном чипе компоненты, необходимые для создания квантового моста, соединяющего группу небольших квантовых компьютеров. Исследование опубликовано в журнале Science.

«Маленькие квантовые компьютеры уже существуют, — говорит исследователь Райн Камачо. — Возможно, первым станет не огромный квантовый компьютер, а соединенный массив из маленьких».

Распределение квантовой информации при помощи моста (или сети) позволяет сформировать новый вид квантовых восприятий, поскольку квантовые корреляции позволяют всем атомам в сети вести себя так, как будто они являются одним атомом.

В своем эксперименте физики использовали ионную имплантационную установку, чтобы при помощи луча заменить один атом алмаза более крупным атомом кремния. Соседние атомы углерода освобождаются, и атом кремния остался один, защищенный от потоков электрического тока соседними не проводящими вакансиями. Хотя атомы кремния заключены в твердом веществе, они ведут себя так, будто плавают в газе, и поэтому их электроны реагируют на квантовые стимулы без помех со стороны. Сингапур станет образцовым электронным государством

Как только на атомы кремния, внедренные в алмазы, попадают фотоны из лазера, электроны кремния переходят на следующее энергетическое состояние. Когда они возвращаются обратно (поскольку все стремится к максимально низкому энергетическому состоянию), они выделяют квантованные фотоны, которые являются носителями информации.

Эксперимент провели ученые Гарварда, ими же были выполнены все оптические и квантовые измерения, говорит исследователь Райн Камачо. Они собрали устройство и придумали способ точно подсчитать, сколько ионов имплантируется в алмаз.

Исследователи из Сандийский лабораторий разработали специальные детекторы — металлические пленки поверх алмазной подложки, которые показывают успешность имплантации ионов при помощи измерения ионизированного сигнала, выделяемого единичным ионом.

Рекорд в телепортации фотона по длине оптоволоконного кабеля установили физики Университета Калгари. Такая связь позволит передавать защищенные сообщения, не боясь утечки информации, и даст возможность взаимодействовать квантовым компьютерам, считают ученые.