Магнитные «наушники» для кубитов: новый способ борьбы с квантовым шумом ⚡ экспресс
Учёные научились управлять тем, как квантовые биты теряют свои свойства из-за помех. Создав магнитную наноструктуру, они смягчили этот шум — как амортизатор снижает вибрации. Это поможет улучшить квантовые устройства. Какие ещё защитные «покрытия» изобретут для хрупкого квантового мира?
Квантовые биты (кубиты) — как хрупкая музыка в шумном цехе. Магнитные поля окружения постоянно «глушат» их квантовое состояние, превращая упорядоченный сигнал в какофонию. Обычно этот разрушительный процесс пытаются замедлить, перенастраивая сами кубиты на другие частоты, но такой способ помогает не во всех случаях. Новый подход напоминает не изменение музыки, а надевание наушников с активным шумоподавлением: тонкая магнитная плёнка гасит помехи ещё до того, как они достигнут кубита.
Учёные создали такие магнитные «наушники» из сплава CoFeB — плёнку толщиной меньше волоса, покрытую хитрым наноузором. Разместив её рядом с NV-центрами в алмазе (дефекты, работающие как одноатомные радиомаяки), они с помощью спектроскопии (анализа свечения) измерили, насколько дольше кубиты сохраняют квантовую чёткость. Узор специально рассчитан на поглощение самых вредных низкочастотных магнитных колебаний. Результат: время квантовой жизни выросло в несколько раз, а мера беспорядка (энтропия) в системе снизилась.
🎯 Парадоксально, но сам магнитный сплав CoFeB в обычных плёнках ускоряет разрушение квантовых состояний. Однако после нанесения хитроумного узора он превращается в их защитника, эффективно поглощая паразитные магнитные поля.