Создание мощных квантовых компьютеров, доступных обычным потребителям вне стен научных лабораторий и исследовательских центров, сдерживается необходимостью поддержания для их работы специальной физической среды. Например, для работы квантовых компьютеров на основе фотонов нужны мощные магниты и сверхнизкая температура, которые позволяют получить закрученный свет. Японские ученые нашли способ получить такой свет при комнатной температуре и без магнитов.

Некоторые виды квантовых компьютеров используют в качестве носителей информации фотоны. Для кодирования данных в свет устройство манипулирует электронами. Когда они взаимодействуют с определенными светоизлучающими материалами, то передают информацию фотонам, которые сохраняют ее и передают дальше, пишет New Atlas.

Один из методов кодирования данных в квантовых компьютерах — метод так называемого плоскополяризованного света. Фактически, электроны могут существовать в нескольких разных энергетических зонах, между которыми расположены низкоэнергетические впадины. Когда электроны в этой впадине генерируют свет, они создают циркулярное движение поляризованного света, которое может закручиваться вправо или влево (свойство хиральности). Это свойство обладает высоким потенциалом для квантовой коммуникации.

Проблема в том, что этот крученый, хиральный, плоскополяризованный свет обычно можно получить только при помощи мощных магнитов и температур, близких к абсолютному нулю. Так что такие устройства возможны только в лабораториях. Однако ученые из Нагойского университета нашли способ получить такой свет при комнатной температуре и без магнитов.

В первых экспериментах они создали полупроводник для выработки закрученного света при температуре –193 °C. И заметили, что в определенных участках устройства хиральный свет возникает при более высокой температуре — но только там, где подложка деформировалась в ходе синтеза. Для проверки этой гипотезы ученые создали новое устройство из дисульфида вольфрама на пластиковой подложке. Они деформировали его и обнаружили, что оно вырабатывает электрический ток в направлении натяжения. Это позволило получить плоскополяризованный свет при комнатной температуре. Переключение света в обратном направлении достигается применением электрического поля.

Ученые считают, что этот прорыв может привести к появлению мощных квантовых компьютеров, доступных для обычных потребителей — не требующих для работы поддержания специальной физической среды.