Значительно компактнее. Магнитные волны приблизили создание квантовых компьютеров размером с монету

Об этом пишет издание ScienceDaily.

Международная группа исследователей увеличила время существования магнонов — крошечных магнитных волн — с нескольких сотен наносекунд до 18 микросекунд. Это почти в 100 раз дольше, чем удавалось ранее.

Магноны — это волны намагниченности, распространяющиеся внутри магнитных материалов. Они могут передавать квантовую информацию, подобно тому, как свет передает данные в оптических волокнах. Поскольку такие волны имеют очень малую длину, их можно использовать для создания чрезвычайно компактных схем, которые поместятся на чипах размером с обычные смартфоны.

Раньше главной проблемой было то, что магноны быстро исчезали и не успевали надёжно сохранять или передавать информацию. Теперь их время существования приблизилось к показателям, необходимым для практического применения в квантовых технологиях.

Чтобы добиться такого результата, учёные использовали магноны с более короткой длиной волны, которые менее чувствительны к дефектам поверхности кристаллов. Кроме того, они охладили сверхчистые сферы из иттрий-железного граната до температуры 30 милликельвинов — всего на небольшую долю градуса выше абсолютного нуля. В таких условиях тепловые процессы, разрушающие магноны, практически прекращаются.

Исследователи также выяснили, что продолжительность жизни магнонов определяется не фундаментальными законами физики, а чистотой материала. В ходе экспериментов было показано: чем чище были кристаллы, тем дольше существовали магнитные волны. Это означает, что дальнейший прогресс будет зависеть прежде всего от совершенствования технологий производства материалов.

По словам авторов работы, магноны могут стать своеобразной «квантовой шиной», которая соединит сотни кубитов на одном чипе и обеспечит обмен квантовой информацией между различными элементами будущих квантовых компьютеров.