Квантовый переключатель без проводов экспресс
Квантовые точки — это крошечные ловушки для электронов, размером с атом, но сделанные искусственно. В них можно хранить и обрабатывать информацию, как в миниатюрных ячейках будущего компьютера. Обычно, чтобы изменить состояние такой точки, нужно подвести к ней провод и подать напряжение. Но в новой работе учёные показали, что это можно делать без прямого контакта — просто воздействуя на соседнюю точку.
Две квантовые точки соединили через сверхпроводник — материал, который пропускает ток без потерь. Получилась «молекула Андреева»: электроны из одной точки могут проходить в другую через сверхпроводник, и состояния точек оказываются связанными. Оказалось, что если изменить состояние одной точки, то вторая тоже переключится, хотя её никто не трогал. Учёные нашли условия, при которых такое переключение происходит надёжно, и выяснили, какие правила управляют этим процессом.
Самое интересное, что состояние системы можно считывать без дополнительных датчиков. Достаточно измерить ток через сверхпроводник: его величина меняется в зависимости от того, как настроены квантовые точки. Это упрощает конструкцию будущих квантовых схем. В перспективе такие «молекулы» помогут строить большие квантовые процессоры, где элементы взаимодействуют на расстоянии, а не только через прямые соединения.
Сверхпроводник, соединяющий две квантовые точки, работает как мост, по которому электроны путешествуют парами, не теряя энергии.