В Национальном исследовательском Нижегородском государственном университете имени Н. И. Лобачевского был разработан принципиально новый тип кубитов, основанный на искусственных атомах. Это достижение стало первым в России примером успешного одновременного контроля над двумя ключевыми параметрами квантовой системы — спином и электрическим зарядом. Разработка, как сообщили в пресс-службе вуза, открывает перед отечественными технологиями новые возможности в микроэлектронике и спинтронике, а также даёт мощный импульс в направлении создания полноценных квантовых вычислительных систем.
Исследование было выполнено на физическом факультете университета в рамках государственного задания при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Учёные использовали полупроводниковые гетероструктуры на основе арсенида галлия — материала, хорошо зарекомендовавшего себя в ряде прикладных областей. В ходе экспериментов команда впервые смогла создать кубит, способный удерживать стабильное квантовое состояние за счёт воздействия переменного электрического поля. Это позволило повысить точность управления и устойчивость системы, что особенно важно для выполнения сложных вычислительных операций.
Доцент кафедры теоретической физики Марина Бастракова пояснила, что такое управление стало возможным благодаря новой методике воздействия на искусственные атомы. Сочетание компактности и функциональности сделало эти гибридные кубиты перспективным элементом для будущих квантовых процессоров. Она отметила, что именно такая архитектура позволяет выходить за рамки существующих моделей и приблизить создание энергонезависимых квантовых регистров.
Дополнительным научным прорывом стало открытие эффекта квантовой спиновой памяти. Учёные обнаружили, что возможно "запереть" кубит на конкретном энергетическом уровне, тем самым значительно продлевая время его устойчивого функционирования. Руководитель проекта Денис Хомицкий уточнил, что благодаря такому эффекту команде удалось зафиксировать квантовое состояние достаточно долго, чтобы успешно проводить вычисления. По его словам, это один из ключевых шагов на пути к созданию масштабируемых и надёжных квантовых систем.
В ближайших планах научной группы — дальнейшее изучение природы квантовой памяти, оптимизация гибридных регистров и разработка систем коррекции квантовых ошибок. Учитывая потенциал арсенида галлия как промышленного материала, разработанная технология может получить широкое применение и выйти за пределы лабораторий.