Российские физики объяснили сбои квантовой памяти

Учёные из России и США обнаружили, что магнитные дефекты на поверхности тонких плёнок нитрида титана — главная причина нарушения квантовых состояний. Эти плёнки считаются перспективным материалом для сверхпроводниковых ячеек квантовой памяти и сенсоров. Исследование провели в НИТУ МИСИС, сообщили в пресс-службе ВУЗа. Чтобы понять, что именно разрушает квантовые связи, специалисты вырастили множество плёнок разной толщины и структуры и изучили их с помощью электронных микроскопов, рентгеновских спектрометров и других приборов. Оказалось, что взаимодействия электронов друг с другом и с колебаниями решётки играют небольшую роль. А вот магнитные дефекты на поверхности — даже незначительные шероховатости и примеси — разрушают хрупкие квантовые состояния. Это означает, что при изготовлении устройств нужно тщательно контролировать поверхность плёнок и защищать её от окисления. Полученные данные помогут улучшить квантовые сенсоры, которые улавливают даже отдельные частицы света. Они смогут работать в более широком диапазоне и лучше видеть инфракрасное излучение. Учёные уже занимаются этим вместе с производителем таких устройств. «Полученные данные показывают, насколько важным может быть контроль поверхности ультратонкой сверхпроводящей плёнки. Даже небольшое количество магнитных дефектов способно влиять на электронные процессы в тонком слое. Поэтому одним из перспективных направлений является защита поверхности от окисления и других изменений, которые могут приводить к появлению магнитного беспорядка», — сообщили ТАСС в ВУЗе.