Международная группа ученых, включающая руководителя лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ Олега Астафьева, использовала сверхпроводящий кубит в качестве однофотонного источника СВЧ-излучения.

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
Пантелеев В., Егорова О., Клыкова Е.
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Новости
Создан однофотонный излучатель на основе кубита
Просмотры: 4756
02.11.2016
Международная группа ученых, включающая руководителя лаборатории искусственных квантовых систем МФТИ Олега Астафьева, использовала сверхпроводящий кубит в качестве однофотонного источника СВЧ-излучения.

Такой источник может перестраивать частоту излучения и обладает высокой эффективностью. Разработка имеет большой потенциал для применения в квантовых компьютерах, а также в изучении взаимодействия между светом и веществом.
Однофотонные источники являются важным компонентом квантовых вычислительных систем. Такие излучатели включают микрорезонатор, геометрия которого определяет длину волны излучаемого фотона. Группа ученых из Лондонского университета (Великобритания), Института физико-химических исследований RIKEN (Япония), Национальной физической лаборатории NPL (Великобритания) и МФТИ (Россия) разработала однофотонный источник с перенастраиваемым резонатором.

Чтобы создать направленное излучение, ученые использовали искусственный атом – кубит, построенный из нескольких джозефсоновских контактов. Джозефсоновский контакт (туннельный барьер для куперовских пар – переносчиков заряда в сверхпроводимости) состоит из двух сверхпроводников, разделенных тонким слоем диэлектрика. Куперовские пары могут туннелировать через тонкий слой диэлектрика, переводя кубит из возбужденного в основное состояние и обратно. Для обеспечения сверхпроводимости, а также правильного функционирования прибора его рабочая температура должна быть близка к абсолютному нулю.

Кубит в источнике излучения располагается на стыке двух изолированных друг от друга волноводов, по которым могут распространяться электромагнитные волны. Между кубитом и обеими линиями создаются два конденсатора, благодаря чему кубит оказывается подключенным к линиям через электрическую емкость. Управляющий сигнал переводит кубит в возбужденное состояние, после чего он испускает фотон, который по линии излучения может быть доставлен к последующим элементам схемы.

Разница энергий возбужденного и основного состояний кубита, а значит и частота (длина волны) излучаемого фотона, зависят от управляющего магнитного поля. Изменение внешнего поля (образец помещается в катушку) позволяет регулировать частоту излучения в диапазоне 7,75–10,5 ГГц. Максимально возможная эффективность, вероятность испустить фотон в линию излучения определяется емкостями, которые осуществляют связь между линиями передач и кубитом. За счет правильного подбора соотношения емкостей эффективность подобного источника теоретически может достигать 99,99%. В реальности же на эффективность влияют и другие факторы, например, поглощение фотона в диэлектрике (безызлучательная релаксация). В опытном образце эффективность составила более 65% на всем диапазоне частот, что уже является рекордной величиной.
 
 Комментарии читателей
Разработка: студия Green Art