Российские ученые приблизились к созданию идеального металлоискателя
Ученые из России сделали из кубитов, ячеек квантового компьютера, самый чувствительный датчик магнитных полей на планете, что существенно упростит и ускорит поиск металлов под землей. Однако для этого нужно сначала решить проблему работы их изобретения при высоких температурах, при этом совместимых с азотным или гелиевым охлаждением. Выводы физиков опубликовали в журнале npj Quantum Information.
Датчики магнитных полей — это рамки в аэропортах и метро, это сердце томографа, кардиографа и множества других медицинских приборов, а также банальные металлоискатели.
Современные датчики магнитных полей действуют за счет так называемых сквидов (SQUID), работающих на основе квантов, которые состоят из двух частей: сверхпроводника и диэлектрика. В зависимости от силы магнитного поля частицы перепрыгивали из слоя сверхпроводника в диэлектрик (совершали так называемый переход Джозефсона). Это не позволяло проводить сверхточные измерения, так как ток, переходящий в диэлектрик, имеет классическую, а не квантовую природу.
Физики смогли решить проблему, заменив переход Джозефсона на другой квантовый объект, искусственный атом. Он представляет собой набор нескольких кубитов, соединенных друг с другом таким образом, что при охлаждении до сверхнизких температур они начинают вести себя подобно одиночному атому, а не двухчастному.
Для коммерческого использования этой технологии ученым придется решить проблему работы при высоких температурах, при этом совместимых с азотным или гелиевым охлаждением.