Los científicos de Yale han creado un dispositivo fácil de producir que utiliza ondas sonoras para almacenar información cuántica y convertirla de una forma a otra. todo dentro de un solo, chip integrado.

El dispositivo permite que un átomo artificial superconductor, un qubit, intercambie energía e información cuántica con un resonador de ondas acústicas masivas de alta frecuencia (HBAR). La capacidad de manipular y almacenar datos cuánticos frágiles de una manera robusta y fácil de fabricar es un paso crucial en el desarrollo de la tecnología de computación cuántica.

El trabajo es una colaboración en Yale entre los laboratorios de Robert Schoelkopf, el Profesor Sterling de Física Aplicada y Física, y Peter Rakich, profesor asistente de física. Yiwen Chu, un asociado postdoctoral en el laboratorio de Schoelkopf, lideró el esfuerzo y es el primer autor de un estudio que aparece el 21 de septiembre en la edición en línea de la revista. Ciencias .

Chu dijo que el nuevo dispositivo cuenta con un qubit hecho de aluminio superconductor y un resonador mecánico hecho con una oblea de zafiro. La oblea tiene dos superficies pulidas que actúan como espejos para las ondas sonoras.

"Descubrimos que incluso una sola partícula cuántica de sonido, o un telefono, puede vivir mucho tiempo cuando rebota entre estos espejos, "Chu explicó." También se puede acoplar a un qubit superconductor hecho en la superficie del zafiro usando un disco de nitruro de aluminio, que convierte la energía acústica en energía electromagnética y viceversa ".

La combinación de estas propiedades permite a los investigadores transferir estados cuánticos de un lado a otro entre el qubit y el resonador mecánico. Chu agregó. También señaló que el nuevo dispositivo es más fácil de fabricar que otros sistemas que fusionan circuitos superconductores con movimiento mecánico.

Los científicos de Yale han realizado una serie de avances superconductores cuánticos en los últimos años, dirigido a la creación de dispositivos electrónicos que son la versión cuántica del circuito integrado. La capacidad de combinar ese conocimiento con un resonador mecánico es un paso valioso, Dijo Chu.

"Por ejemplo, Los resonadores mecánicos se pueden usar para almacenar información cuántica generada por qubits superconductores de una manera más compacta y robusta, ", dijo. También se pueden utilizar para interconectar circuitos superconductores con otros tipos de objetos cuánticos, como luz visible o infrarroja. Potencialmente, nos permitiría crear información cuántica en nuestros circuitos y luego transmitirla a largas distancias utilizando luz ".