Ученые Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США достигли эффективной квантовой связи между двумя устройствами, генерирующими квазичастицы магноны. Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters, могут быть полезны для создания новых квантовых компьютеров. Кратко о научной работе рассказывается в пресс-релизе на Phys.org.
Узнайте больше в полной версии ➞Магнон — это квант коллективного возбуждения (или волны) в структуре, образованной взаимодействующими спинами электронов. Как и другие квазичастицы магноны способны обмениваться энергией друг с другом и другими типами квазичастиц. В своей работе ученые задались целью обеспечить взаимодействие между магнонами на расстоянии в сверхпроводящей схеме.
Исследователи построили сверхпроводящую схему, в которую встроили две маленькие магнитные сферы, изготовленные из железо-иттриевого граната (Y3Fe5O12 ) и поддерживающие магнонные возбуждения. Обе сферы взаимодействовали со сверхпроводящим резонатором без прямого контакта, что обеспечивало между ними сильную связь даже при значительном удалении сфер друг от друга. Ученые показали, что между магнонами устанавливается длительная когерентность, то есть скоррелированность спиновых возбуждений без прямого контакта между сферами и общим сверхпроводящим резонатором.
Как пишут авторы научной работы, результаты исследования открывают новые возможности применения интегрированных гибридных магнонных сетей для когерентной обработки информации на квантово-совместимых сверхпроводящих платформах. Это могло бы стать основой для нового жизнеспособного квантового компьютера, в котором обработка информации осуществлялась бы через магнитные взаимодействия.