Физики ETH Zurich разработали квантовый чип с памятью на акустических вибрациях сапфира — звук на 5 ГГц компактнее электромагнитной волны в 10 000 раз. Работа опубликована в журнале Science.
Физики из группы гибридных квантовых систем ETH Zurich опубликовали результаты работы в журнале Science: новый квантовый чип хранит информацию не в электромагнитных резонаторах, как в стандартных сверхпроводящих системах, а в механических вибрациях — фононах.
В основе разработки — резонатор на объемных акустических волнах высокого обертона, HBAR. Чип собран из сапфирового кристалла толщиной несколько сотен микрометров. Звуковые волны на рабочей частоте 5 ГГц сжимаются до длин волн в несколько микрометров, тогда как электромагнитные волны той же частоты занимают сантиметры. Разница — четыре порядка, около 10 000 раз. Благодаря этому тысячи акустических ячеек памяти умещаются в корпусе 7,5×2,5×1 мм — примерно с ноготь.
Архитектура разделяет роли: сверхпроводящий кубит-трансмон выступает процессором, акустический резонатор — оперативной памятью. Такое разделение заметно улучшило время когерентности — интервал, в течение которого система сохраняет квантовое состояние. Фононные режимы удерживают его 127—368 микросекунд, в 5—16 раз дольше, чем сам трансмон с его примерно 23 микросекундами. Чем дольше система держит состояние, тем более сложные задачи она способна решить.
Источник: hi-tech.mail.ru