Идея использования состояния спина электрона для представления информации в квантовых компьютерах была высказана довольно давно. По заявлению объединенной группы физиков из США и Лондонского центра нанотехнологий, вскоре эта идея будет реализована в пригодном для практического применения компьютере.

Способ представления информации в квантовом компьютере. СВЧ-излучение (красное) используется для изменения состояния спина электрона, которое считывается путем измерения тока, протекающего между электродами (выделены серым).

Исследователям, как утверждается, удалось увеличить время жизни квантового состояния электрона в кристалле кремния более чем на 5 тысяч процентов. «Кремний уже несколько десятилетий занимает доминирующее положение в ИТ-индустрии, — говорит доктор Гэвин Морли (Gavin Morley), ведущий автор работы. — Самым точным способом считывания состояний спинов электронов остается измерение электрического тока. До настоящего момента нас останавливало то, что этот ток сам обладает свойством изменять квантовое состояние системы». Его мысль завершает Маршалл Стоунхэм (Marshall Stoneham), профессор физики из Медицинского колледжа Лондонского университета: «Да, определить результат квантовых вычислений очень непросто. Теперь, когда наши коллеги продемонстрировали практический способ определения состояния спина электрона, мы значительно приблизились к решению этой проблемы».

Для достижения рекордного времени жизни квантового состояния ученым пришлось увеличить напряженность магнитного поля в 25 раз по сравнению с обычной, применявшейся в экспериментах ранее. В таких условиях спины электронов оказались выстроены в одном направлении (то есть приведены в удобное исходное состояние), что также можно считать достоинством нового метода.