Квантовая память — как хрупкая снежинка: одно неловкое движение, и она тает. Учёные ищут материалы, где такую «снежинку» можно держать, не боясь, что она растает. В новой работе исследовали кристалл вольфрамата кальция с добавкой эрбия — редкоземельного металла. Оказалось, что у эрбия внутри этого кристалла есть скрытое свойство, которое помогает удерживать информацию.
При температуре ниже 50 милликельвинов (это в сотни раз холоднее, чем в открытом космосе) учёные измеряли, как атомы эрбия реагируют на магнитное поле. Они увидели, что у атомов есть не только магнитные свойства, но и электрическое поле внутри ядра, которое раньше не учитывали. Именно это поле позволяет найти «тихие гавани» — такие состояния, где атом почти не чувствует внешних помех. В этих состояниях квантовая информация может жить гораздо дольше.
Теперь вольфрамат кальция можно рассматривать как перспективный материал для квантовой памяти. Такая память — ключ к квантовым компьютерам, которые смогут общаться друг с другом на больших расстояниях.
Эрбий назван в честь шведского посёлка Иттербю, где нашли минерал с этим элементом. В том же посёлке открыли ещё три элемента: иттрий, тербий и иттербий.