Ученые научились хранить информацию в ядре атома

Объекты квантовой механики, такие как элементарные частицы, могут одновременно находиться в двух взаимоисключающих состояниях. Бит, минимальная единица информации, способная принимать значение "1" или "0", в квантовых компьютерах превращается в квантовый бит, кубит, который может быть нулем и единицей одновременно.

Ученые давно экспериментируют, пытаясь найти способ управления квантовыми битами. Ключевой задачей является изоляция квантового бита от информационного шума среды, чтобы защитить содержащуюся в нем информацию, сохраняя возможность замерять и изменять его состояние. На этой неделе команда ученых из Великобритании и США опубликовала решение этой проблемы в журнале Nature.

Ученые описали систему, использующую электрон и ядро атома фосфора, заключенного в кристалл кремния. Электрон и ядро атома в этой системе становятся крошечными квантовыми "магнитами", способными сохранять квантовую информацию. Изменение и считывание информации производятся с помощью манипуляций с электроном, а ядро выступает в роли хранилища.

Эксперименты показали, что время жизни информации, сохраненной в такой системе, составляет около 1,75 секунды. Это значительный прорыв, так как время хранения квантовой информации в предыдущих опытах не превышало десятой доли секунды. Другими исследователями было доказано, что, если квантовая система сможет хранить информацию больше секунды, технология коррекции ошибок позволит сохранять состояние квантовых данных неограниченное время.