Изображение 1, полученное с помощью микроскопа в темном поле, показывает сверхпроводящий резонатор (тонкая яркая горизонтальная линия), соединенный с двумя двойными точками, определяемыми затвором. Разветвление соответствующих точек видно слева и справа от резонатора. Устройство измеряется путем записи микроволновой передачи от входного порта (вверху слева) через резонатор к выходному порту (вверху справа). Авторы и права: Технический университет Делфта/QuTech, лаборатория Вандерсипена.

В работе был использован сверхпроводящий резонатор. Учёные инициализировали один спин в основном состоянии, а другой — в возбужденном. При активации взаимодействия два кубита могли передавать свои квантовые состояния туда и обратно. Это когда один спин переходит в основное состояние, то другой одновременно переходит в возбужденное состояние, и наоборот.

Изображение 2: Физика природы (2024). DOI: 10.1038/s41567-024-02694-8. Колебания iSWAP между двумя удаленными спиновыми кубитами.

После нескольких спектроскопических измерений, основанных на когерентных спин-фотонных взаимодействиях за счет расширения внутрикристальных сетей регистров спиновых кубитов, физики впервые наблюдали колебания во временной области, в которой контроль взаимодействия кубитов формирует основу квантовой логики, включающей удаленные спины.

Результаты этого исследования подчеркивают перспективность использования сверхпроводящих резонаторов для обеспечения когерентного взаимодействия между удаленными спиновыми кубитами. Учёные надеются, что предложенный ими подход поможет будущему развитию масштабируемых сетей встроенных в кристалл спиновых кубитов, можно будет использовать для создания более производительных квантовых компьютеров.