Кубиты идут на свист
Ученые из Германии и России описали метод, который позволяет контролировать спины центров окраски в карбиде кремния при помощи поверхностных акустических волн. Это можно использовать для хранения информации на устройствах квантовой памяти.
В качестве кубитов — квантовых носителей информации — в работе использовали дефекты в структуре карбида кремния (SiC), которые также называются центрами окраски, поскольку начинают поглощать свет в спектре, который ранее не был характерен для материала. В этих местах возникают пространственно фиксированные электронные спины, состоянием которых можно управлять, записывая информацию в виде направления спина. Ранее на электронные спины для таких задач воздействовали при помощи электрического или магнитного поля или оптически. В новом исследовании ученые предложили делать это механически — посредством поверхностных акустических волн.
В описанном подходе магнитное поле подстраивает резонансные частоты электронного спина под частоту акустической волны, а лазер переводит его из основного состояния в возбужденное. При обратном переходе в основное спиновое состояние центр окраски испускает квант света, по которому можно определить состояние спина. Благодаря поверхностным акустическим волнам — звуковым колебаниям на поверхности твердого тела, похожим на морские волны — ученые могут одновременно контролировать как основное, так и возбужденное состояние.
Но есть процесс, который способствует потере информации — прецессия спина. Поскольку спин — воображаемая ось вращения частицы, можно провести аналогию с вращением волчка: продолжая вращаться вокруг своей оси, он способен отклоняться от вертикального положения, это и называют прецессией. Примерно то же происходит с электронным спином, и при каждом переходе из основного состояния в возбужденное и обратно ось прецессии меняет свое направление. Большая разница между направлениями осей прецессии в двух состояниях приводит к тому, что ориентация спина меняется неконтролируемо, а квантовая информация теряется всего за несколько таких переходов.
В своей работе ученые показали, как это предотвратить: если правильно настроить резонансные частоты центра окраски, при переходе между состояниями прецессионная ориентация сохраняется. А значит, сохраняется и записанная информация.
Предложенный метод акустической манипуляции открывает новые возможности для обработки квантовой информации в квантовых устройствах, размеры которых соответствуют размерам современных микрочипов. Это сделает квантовые технологий дешевле и доступнее.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Science Advances.
Telegram 
Дзен 
VK По самой распространенной версии, в прошлом климат Венеры был похож на земной, а к нынешнему состоянию пришел из-за парникового эффекта. Недавно ученые попытались смоделировать этот процесс и обнаружили, что перегретая венерианская кора даже вместе с вулканами просто не могла испустить в атмосферу такое количество углекислого газа, какое мы наблюдаем в ней сейчас.
Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Обычно тела меньше тысячи километров не могут удержать вокруг себя полноценную газовую оболочку: слишком невелика сила тяжести. Несмотря на это, малая планета (612533) 2002 XV93 — диаметром всего полтысячи километров — во время звездного затмения показала, что у нее атмосфера есть. Как это вышло, пока неясно, хотя у астрономов-первооткрывателей и есть пара гипотез.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии