Основная изюминка квантовых машин заключается в том, что они во время расчетов оперируют индивидуальными электронами, определяя магнитную ориентацию электрона, так называемый спин, и проводя на базе этого свои вычисления. Но для того, чтобы использовать в расчетах спин электрона, квантовым компьютерам нужно каким-то образом уметь вычислять положение и состояние единственного электрона в пространстве. До сих пор это было невозможно ввиду малых размеров и нестабильности положения электронов.
Теперь австралийские ученые разработали устройство, способное находить всего один электрон и измерять положения (спин) электрона, делая на базе этого заключение о логическом нуле или логической единице в конкретный момент времени. Иными словам, созданная система позволяет работать с квантовыми битами или кубитами.
"Наше устройство может детектировать состояние одного электрона в атоме фосфора, развернутом на кремниевой полдожке. Состояние спина электрона может контролировать ток электронов в ближайшей электрической цепи. До сих пор это было возможно лишь в теории, никто в реальности не мог измерять спин единственного электрона на кремниевой подлодке", - говорит Андреа Морелло из Школы электротехнических разработок при Университете Нового Южного Уэльса.
Сейчас австралийские специалисты работают над системой записи состояния электрона, которая бы позволяла в заданный момент времени придавать электрону тот или иной спин. "Мы уже создали систему считывания положения электронов, теперь перед нами состоит задача по созданию системы записи состояния электронов", - говорит Морелло.
По словам ученых, в случае успеха работ по данному направлению, можно будет говорить о появлении первой в мире реально работающие системы операций с квантовыми битами.