Исследователи из Испании и Нидерландов сделали важный шаг в направлении создания надежных квантовых компьютеров. Осуществив эксперимент по чтению информации, хранящейся в топологических кубитах на основе майорановских нулевых мод, команда учёных демонстрирует новые возможности квантовой технологии.
Кубиты, использующие майорановские нулевые моды, хранят информацию не в одном месте, а распределяют её по паре квантовых состояний. Это делает их устойчивыми к локальным помехам. Однако, из-за такой распределенности информации её сложно измерять, не нарушая защиту квантовой системы.
Команда разработала модульную наноструктуру, известную как минимальная цепь Китаева, состоящую из двух полупроводниковых квантовых точек, связанных через сверхпроводник. Это позволило инженерам с высокой точностью контролировать создание майорановских мод и управлять ими.
Для измерения использовалась техника квантовой ёмкости, чувствительная к коллективному состоянию системы, что позволило определить, находится ли состояние майоранов в четной или нечетной конфигурации. Это различие формирует логическую основу топологического кубита.
«Наше исследование является пионерским, потому что мы демонстрируем, как получить доступ к информации в майорановских кубитах с помощью новой техники квантовой ёмкости,» – отметил учёный Рамон Агуада (Ramón Aguado), сотрудник Института материаловедения в Мадриде.
Другое важное наблюдение в эксперименте — это случайные скачки четности, что позволяет измерять когерентность четности, превышающую одну миллисекунду. Это перспективный результат для будущего использования топологических кубитов на основе майоранов.
«Эксперимент изящно подтверждает принцип защиты: в то время как локальные измерения заряда не могут раскрыть эту информацию, глобальный зонд показывает её ясно,» – сказал исследователь Горм Стеффенсен (Gorm Steffensen).
Источник: Источник: Matt Swayne
