Австралийские физики создали гибридное устройство на базе транзистора и атома эрбия, способное преобразовать свет в кубиты, что позволит объединять квантовые компьютеры в своеобразный «интернет», говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

«Передавать информацию в квантовом состоянии гораздо проще при помощи света, чем делать это при помощи электричества. В конечном итоге, развитие этой технологии приведет к появлению квантовых сетей, способных передавать информацию на далекие расстояния», — заявил Чуньмин Инь (Chunming Yin) из университета Нового Южного Уэльса в Кенсингтоне (Австралия).

Инь и его коллеги научились передавать информацию между отдельными кубитами, элементами квантового компьютера, «скрестив» две малосовместимые вещи — одноэлектронный транзистор и фотодатчик в виде атома металла эрбия (Er).

Эрбий является одним из ключевых «ингредиентов» оптоволокна и других систем оптической связи, так как его атомы способны поглощать фотоны лазерного излучения и испускать их обратно на другой частоте.

В данном приборе эрбий исполняет сразу две роли — он является «приемником» оптического сигнала и временным хранилищем для состояния кубита, информация о котором содержится в поступающей порции света. Когда атом эрбия поглощает очередной фотон, один из его электронов переходит в возбужденное состояние и отдаляется от ядра, «врезаясь» в транзистор. В результате этого сила тока, проходящего через транзистор, меняется, что позволяет фиксировать моменты считывания информации с максимальной точностью.

По словам ученых,

состояние кубита можно «извлечь» из ядра атома эрбия, поместив его внутрь сильного микромагнитного поля. Это позволяет использовать такие устройства в качестве передатчиков информации между отдельными кубитами в квантовом компьютере. Как утверждают физики, эта технология не имеет принципиальных ограничений на расстояние между узлами, что в перспективе поможет создать квантовый «интернет» — объединение квантовых компьютеров всего мира.