Американские и японские физики построили схему, в которой роль трёх напёрстков выполняли резонаторы, а роль исчезающего шарика — одиночный микроволновый фотон. Манипулировавший им исследователь, вопреки «традициям» напёрсточной игры, не использовал никакого шулерства. Если не считать за таковое фокусы квантовой механики.
Испытанная учёными система — первый пример «когерентного контроля над мультирезонаторной архитектурой», — рассказывают создатели новинки в пресс-релизе Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB).
В своей статье в Nature Physics изобретатели прибора объясняют, что смогли показать когерентный перенос фотонов между двумя и более резонаторами, связанными между собой через сверхпроводящие фазовые кубиты.
Переброска фотонов с сохранением квантово-механического состояния окажется полезна при построении квантового компьютера. Квантовые напёрстки в таком случае послужат не обману наблюдателя, а процессу вычислений. Потому создатели схемы назвали её вехой в конструировании масштабных квантовых регистров и новым измерением в микроволновой фотонике, реализованной на чипе.
Кроме игры в напёрстки, учёные заставили свою схему превратиться и в ханойскую башню — головоломку, в которой имеется три вертикальных шеста и набор колец разного диаметра.
Вначале игры все они находятся на первом стержне, а в конце должны быть перенесены на третий. При этом за один ход нельзя передвигать больше одного кольца и никогда нельзя класть большее кольцо на меньшее.
В японо-американской схеме роль разнокалиберных колечек сыграли кванты света с разной энергией, а роль стержней, очевидно, всё те же три резонатора. «Эта игра показывает, что настоящие бозонные возбуждения могут быть перетасованы между резонаторами — интересный пример квантово-механической природы света», — заявил одни из участников опыта Маттео Мариантони (Matteo Mariantoni) из UCSB.
Детальнее фрагмент схемы с кубитом Q1 и «хвостами» резонаторов Ra и Rb показан на фото под заголовком. C1a и C1b — конденсаторы, d.c.SQUID — элемент, считывающий состояние кубита.
Читайте также: Новости России и мира.