﻿﻿

   ![Исследователи впервые успешно переместили кубиты по кремниевому чипу и выполнили квантовые операции между движущимися электронами.](https://hanga.su/images/img_26/95f8d4db-2eff-4087-a448-ec7570f36eb5.jpg "Подвижные кубиты для квантовых чипов") Подвижные кубиты для квантовых чипов #  Подвижные кубиты на кремниевом чипе могут изменить будущее квантовых компьютеров

- [  ](#)
- [  ](#)

- [  ](#)
- [  ](#)

- [  ](#)

   08 мая 2026    Просмотров: 2706

-

 Ratings

 (0)

Квантовые компьютеры уже много лет считаются одной из самых перспективных технологий XXI века. Исследователи предполагают, что в будущем такие системы смогут решать задачи, недоступные даже самым мощным суперкомпьютерам современности. Среди наиболее ожидаемых направлений применения называются разработка новых [лекарств](https://hanga.su/glossary/medicines "
<p>Лекарства — это вещества, используемые для лечения, профилактики и диагностики заболеваний, а также для улучшения общего состояния здоровья человека. Современная медицина включает в себя широкий спектр лекарственных препаратов: от обезболивающих и антибиотиков до сложных биологических молекул, таких как вакцины и моноклональные антитела.</p>
<div class="seog-tooltip-more-link"><a href="/glossary/medicines">Подробнее ...</a></div>
"), моделирование сложных [молекул](https://hanga.su/glossary/molecule "
<p>Молекула — это мельчайшая частица вещества, которая сохраняет его химические свойства. Она состоит из атомов, соединенных химическими связями, образуя уникальные структуры, определяющие свойства и поведение вещества.</p>
<div class="seog-tooltip-more-link"><a href="/glossary/molecule">Подробнее ...</a></div>
"), создание сверхэффективных аккумуляторов, криптография, искусственный [интеллект](https://hanga.su/glossary/intelligence "
<p>Интеллект — это совокупность познавательных способностей, позволяющих человеку или другой интеллектуальной системе воспринимать информацию, анализировать её, делать выводы, решать задачи, обучаться на опыте и адаптироваться к новым условиям. В современной науке интеллект рассматривается как сложное свойство, включающее память, внимание, мышление, способность к обучению, логическое рассуждение, планирование и принятие решений.</p>
<div class="seog-tooltip-more-link"><a href="/glossary/intelligence">Подробнее ...</a></div>
") и материаловедение.

Однако между экспериментальными лабораторными установками и полноценными повседневными квантовыми компьютерами по-прежнему остается огромная технологическая дистанция. Одной из главных проблем считается ограниченная возможность взаимодействия кубитов — квантовых аналогов обычных компьютерных битов.

В классических компьютерах [информация](https://hanga.su/glossary/information "
<p>Информация – основа познания, связующая науку, технологии и общество. Она представлена в виде данных, сигналов, знаний и сообщений, передающихся от источника к получателю с помощью различных носителей. В природе информация кодируется ДНК, в технологиях – цифровыми системами, а в культуре – языками и символами.</p>
<div class="seog-tooltip-more-link"><a href="/glossary/information">Подробнее ...</a></div>
") передается с помощью электрических сигналов между транзисторами. В квантовых системах роль носителей информации выполняют кубиты, которые способны одновременно находиться в нескольких состояниях благодаря эффекту [квантовой](https://hanga.su/glossary/quant "
<p>Слово «квантовый» происходит от латинского слова *quantum*, означающего «сколько» или «определённая порция». В научном контексте термин «квантовый» используется для описания явлений, происходящих на уровне атомов и элементарных частиц, где классическая физика перестаёт быть применимой. Квантовый мир подчиняется законам квантовой механики — фундаментальной теории, объясняющей поведение материи и энергии в малых масштабах.</p>
<div class="seog-tooltip-more-link"><a href="/glossary/quant">Подробнее ...</a></div>
") суперпозиции. Именно это свойство делает квантовые вычисления потенциально невероятно мощными.

Но для выполнения сложных вычислений кубиты должны эффективно взаимодействовать друг с другом. И здесь возникает фундаментальная проблема: большинство существующих кубитов практически неподвижны и могут взаимодействовать только с ближайшими соседями.

Теперь международная группа ученых представила решение, которое может стать важным шагом к созданию масштабируемых квантовых процессоров. В исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи продемонстрировали работу подвижных кубитов, способных перемещаться по кремниевому чипу.

Разработкой руководила команда под руководством ученых из Delft University of Technology. Исследователи использовали кремниевую архитектуру, совместимую с современными технологиями производства микрочипов.

В основе эксперимента лежит технология так называемого «конвейерного перемещения» электронов. Для этого на чипе создаются движущиеся электрические поля, которые буквально транспортируют отдельные электроны между различными участками устройства.

В эксперименте ученые использовали линейный массив квантовых точек — микроскопических ловушек, удерживающих одиночные электроны. Каждый электрон выполнял роль спинового кубита, а его квантовое состояние определялось направлением спина.

Два электрона были размещены на противоположных концах кремниевого устройства. Затем исследователи с помощью тщательно синхронизированных электрических импульсов начали перемещать электроны навстречу друг другу.

Когда электроны сблизились, между их квантовыми состояниями возникло взаимодействие, необходимое для выполнения двухкубитовых логических операций — одного из ключевых элементов квантовых вычислений.

После завершения операции электроны были возвращены в исходные позиции, где исследователи смогли считать [информацию](https://hanga.su/glossary/information "
<p>Информация – основа познания, связующая науку, технологии и общество. Она представлена в виде данных, сигналов, знаний и сообщений, передающихся от источника к получателю с помощью различных носителей. В природе информация кодируется ДНК, в технологиях – цифровыми системами, а в культуре – языками и символами.</p>
<div class="seog-tooltip-more-link"><a href="/glossary/information">Подробнее ...</a></div>
") и подтвердить успешность квантового взаимодействия.

Главное значение эксперимента заключается в том, что впервые удалось продемонстрировать стабильные квантовые операции между движущимися кубитами на полупроводниковом чипе.

Еще более впечатляющим оказался второй этап исследования. Ученые смогли реализовать [квантовую](https://hanga.su/glossary/quantum "
<p>Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.</p>
<div class="seog-tooltip-more-link"><a href="/glossary/quantum">Подробнее ...</a></div>
") телепортацию внутри чипа.

Несмотря на фантастическое название, [квантовая](https://hanga.su/glossary/quantum "
<p>Квантовая физика — это фундаментальная область науки, исследующая поведение частиц на мельчайших уровнях, где классическая механика перестает работать. Принципы квантовой суперпозиции, запутанности и туннельного эффекта лежат в основе множества современных технологий, включая квантовые компьютеры, сенсоры и криптографию. Квантовые системы способны обрабатывать информацию на порядки быстрее традиционных компьютеров, а квантовая связь предлагает абсолютную защиту данных.</p>
<div class="seog-tooltip-more-link"><a href="/glossary/quantum">Подробнее ...</a></div>
") телепортация не связана с перемещением объектов в пространстве, как в научной фантастике. Речь идет о передаче квантового состояния от одного кубита к другому через явление [квантовой запутанности](https://hanga.su/glossary/quantum-entanglement "
<p>Квантовая запутанность — одно из самых удивительных и загадочных явлений квантовой физики. Оно заключается в том, что две или более частиц могут существовать в едином квантовом состоянии, независимо от расстояния между ними. Если изменить состояние одной из частиц, состояние другой изменится мгновенно, как будто между ними существует невидимая связь, не ограниченная скоростью света.</p>
<div class="seog-tooltip-more-link"><a href="/glossary/quantum-entanglement">Подробнее ...</a></div>
").

Для этого исследователи создали пару запутанных электронов, между которыми сохранялась квантовая связь даже после их разделения на разные части чипа. Затем третий кубит использовался для передачи информации через эту запутанную систему.

Подобные механизмы считаются критически важными для создания распределенных квантовых сетей и масштабируемых квантовых процессоров будущего.

Одной из причин повышенного интереса к этой работе стало использование кремния — основного материала современной микроэлектроники. Большинство существующих экспериментальных квантовых систем требуют экзотических материалов или крайне сложных условий работы.

Кремниевые квантовые чипы потенциально могут производиться на существующих полупроводниковых фабриках с использованием технологий, уже применяемых в индустрии микропроцессоров.

Это делает разработку особенно важной с точки зрения будущего массового производства квантовых устройств.

Тем не менее исследователи подчеркивают, что до появления полноценных бытовых квантовых компьютеров еще очень далеко. Современные квантовые системы по-прежнему сталкиваются с множеством сложнейших проблем.

Среди них: высокая чувствительность кубитов к внешним помехам, ошибки декогеренции, необходимость сверхнизких температур, сложность масштабирования и высокая стоимость оборудования.

Даже кратковременное воздействие тепла, вибрации или электромагнитных шумов способно разрушить хрупкие квантовые состояния.

Однако идея подвижных кубитов может значительно упростить архитектуру будущих квантовых процессоров. Вместо жестко фиксированных взаимодействий между соседними элементами исследователи получают возможность динамически перемещать кубиты по чипу и организовывать гибкие вычислительные схемы.

Некоторые специалисты уже сравнивают подобные архитектуры с ранними этапами развития классических микропроцессоров, когда инженеры только начинали искать эффективные способы передачи информации внутри электронных схем.

Современная гонка квантовых технологий становится одним из ключевых направлений мировой науки и высокотехнологичной промышленности. Над созданием практических квантовых компьютеров активно работают крупнейшие университеты, исследовательские центры и технологические корпорации.

Ученые считают, что именно сочетание мобильных кубитов, кремниевых технологий и квантовой телепортации может стать основой для будущих квантовых вычислительных систем, способных однажды изменить вычислительную технику так же радикально, как это сделали первые полупроводниковые компьютеры в XX веке.

**Ссылка:** «Двухкубитная логика и телепортация с использованием подвижных спиновых кубитов в кремнии» [ DOI: 10.1038/s41586-026-10423-9.](https://dx.doi.org/10.1038/s41586-026-10423-9 "DOI: 10.1038/s41586-026-10423-9")

- [ Нанотехнологии ](https://hanga.su/nanotechnology)
- [ Инновации ](https://hanga.su/innovations)
- [ Гаджеты ](https://hanga.su/gadgets)
- [ Автоматизация ](https://hanga.su/automation)
- [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies)
- Понравилось:  12
- Связанные материалы: [Физики подтвердили устойчивость мод Майораны к дефектам материала — шаг к созданию надежных квантовых компьютеров](https://hanga.su/2004,2026)| [Физики приблизили создание устойчивых квантовых компьютеров с помощью односторонней синхронизации](https://hanga.su/1803,2026)| [Электроны на сверхтекучем гелии приблизили создание нового поколения квантовых компьютеров](https://hanga.su/2198,2026)
- Похожие материалы: [Интеллектуальный квантовый усилитель: как импульсное управление снижает энергопотребление и сохраняет кубиты](https://hanga.su/931,2025) | [Как ученые решили проблему потери кубитов в квантовых компьютерах](https://hanga.su/775,2025) | [Калифорнийский технологический институт создал крупнейший в мире квантовый массив из 6100 кубитов](https://hanga.su/1387,2025) | [Квантовая революция в кремнии: как сверххолодная электроника открывает путь к миллионам кубитов](https://hanga.su/923,2025) | [Молекулярные кубиты: шаг к квантовому интернету и новым сенсорам](https://hanga.su/1354,2025) | [Прорыв в квантовых вычислениях: самоорганизующиеся кубиты открывают новую эру технологий](https://hanga.su/620,2025)

 Загрузка следующей статьи...
