Ученые придумали, как улучшить защиту квантовых компьютеров

Отечественные исследователи выяснили, как интенсивность парных перескоков электронов влияет на сохранение квантовых свойств одномерных проводников. Их открытие поможет улучшить защиту квантовых компьютеров от помех.

Электроны в одномерных проводниках, таких как квантовые провода, ведут себя иначе, чем в трехмерной среде. На их поведение сильно влияют квантовые флуктуации, которые заставляют электроны проявлять коллективное поведение, например, вести себя как сверхтекучая жидкость. 

Российские физики из Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» (НИУ ВШЭ) выяснили, что при достаточно сильных парных «прыжках» электронов и возникновении связей между ними, необычные квантовые свойства одномерных проводников начинают исчезать. Кроме того, если доля парных прыжков превышает треть от одиночных, происходит переход в неустойчивое состояние.  

Ученые также обнаружили, что состояние сверхтекучей жидкости сохраняется, если парные «прыжки» электронов происходят достаточно часто и в противоположном одиночным прыжкам направлении. 

Знание этих особенностей поведения электронов важно при разработке квантовых устройств и компонентов квантовых компьютеров. По словам исследователей, полученные результаты могут быть применены для защиты квантовых состояний от разрушения, что критично для создания надежных квантовых компьютеров.

Ранее директор Института физики и квантовой инженерии университета «МИСИС» Алексей Федоров рассказал редакции IT Speaker, как Россия развивает квантовые компьютеры, в каких операциях могут быть задействованы. .