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.
") физика продолжает делать огромные шаги в развитии технологий, и новое исследование, проведённое учёными Кембриджского университета, стало важным прорывом на пути к созданию масштабируемых квантовых сетей. Физики сумели запутать 13 000 ядерных спинов в «тёмное состояние», создав стабильный и точный [квантовый](https://hanga.su/glossary/quant "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.
") регистр. Эта технология может радикально изменить сферу [квантовой](https://hanga.su/glossary/quant "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.
") связи, хранилищ данных и распределённых вычислений. Квантовые точки давно привлекали внимание учёных благодаря своим уникальным оптическим и электронным свойствам. В обычных технологиях они уже используются, например, в дисплеях и медицинской визуализации. Однако в сфере квантовой информации они становятся особенно ценными из-за способности испускать одиночные фотоны. Но одной этой характеристики недостаточно, поскольку для построения надёжной квантовой сети требуются не только источники фотонов, но и стабильные квантовые узлы, способные хранить [информацию](https://hanga.su/glossary/information "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.
") и взаимодействовать с фотонами. Исследователи решили эту проблему, используя атомные спины внутри квантовых точек. Они смогли подготовить эти спины в уникальное коллективное запутанное состояние, известное как «тёмное состояние». Это состояние минимизирует взаимодействие спинов с окружающей средой, значительно улучшая их когерентность и долговечность хранения информации. В результате удалось создать надёжную [квантовую](https://hanga.su/glossary/quantum "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.
") память, которая может записывать, хранить и считывать квантовую информацию с высокой точностью. Используемая технология основана на принципах физики многих тел – изучении коллективного [поведения](https://hanga.su/glossary/behavior "Поведение – это способ, с помощью которого живые организмы адаптируются к окружающей среде, взаимодействуют друг с другом и реагируют на внешние стимулы. От элементарных движений клеток до сложных социальных структур у животных – каждый аспект поведения раскрывает удивительные механизмы выживания и адаптации.
") множества взаимодействующих [частиц](https://hanga.su/582,2025 "Квантовая запутанность | Микроскопия запутанности | Прорыв в квантовой физике"). В данном случае учёные заставили 13 000 ядерных спинов вести себя как единое целое, что позволило создать защищённое квантовое состояние, устойчивое к внешним воздействиям. В ходе эксперимента учёные не только подготовили «тёмное состояние», но и ввели дополнительное возбуждённое состояние, используя явление ядерного магнона – когерентное волновое возбуждение, при котором один спин переворачивается, распространяясь через ансамбль. Это позволило добиться высокой точности в записи и извлечении информации. Точность хранения квантовой информации составила 69%, а когерентность сохранялась более 130 микросекунд, что является значительным шагом вперёд. Результаты исследования показывают, что квантовые точки могут служить не только источниками фотонов, но и надёжными квантовыми узлами. Это открывает путь к разработке масштабируемых квантовых сетей, где квантовые узлы смогут взаимодействовать друг с другом, обеспечивая распределённые квантовые вычисления и защищённую коммуникацию. Для дальнейшего развития технологии учёные намерены увеличить [время](https://hanga.su/glossary/time "Время — это фундаментальная физическая величина, описывающая последовательность событий и меру их длительности. В научной картине мира время рассматривается не как абстрактная категория, а как измеримый параметр, связывающий процессы и определяющий порядок их развития. В классической механике время протекает равномерно и независимо от наблюдателя, однако теория относительности существенно расширила эти представления: скорость движения и гравитация способны изменять течение времени, что подтверждено экспериментально.
") хранения квантовой информации до десятков миллисекунд, что сделает квантовые точки пригодными для использования в квантовых повторителях. Эти устройства необходимы для соединения удалённых квантовых компьютеров, обеспечивая передачу информации без потерь. Исследование представляет собой синтез квантовой оптики, физики полупроводников и квантовой [теории](https://hanga.su/glossary/theory "Теория – это фундаментальная часть науки, которая объясняет наблюдаемые явления и помогает предсказывать будущие события. Она создаётся на основе тщательных исследований, экспериментов и анализа данных. Теория – это больше, чем просто идея; она должна быть проверяема, объяснять существующие факты и быть способной к развитию.
") информации. Учёные использовали передовые методы управления для поляризации ядерных спинов в квантовых точках арсенида галлия (GaAs), что позволило значительно снизить уровень шума и повысить надёжность квантовых операций. Команда Кембриджа планирует продолжать исследования в рамках международного проекта QuantERA MEEDGARD в сотрудничестве с учёными Университета Линца и других европейских институтов. Этот проект нацелен на дальнейшее развитие квантовых технологий и совершенствование систем квантовой памяти. Квантовые вычисления и сети постепенно становятся реальностью, и каждый новый шаг в их развитии приближает нас к эре по-настоящему защищённой и мощной информационной обработки. Новые открытия в области запутанных состояний и квантовых точек открывают беспрецедентные возможности для будущего науки и технологий. **Ссылка:** «Многочастичный квантовый регистр для спинового кубита» [ DOI: 10.1038/s41567-024-02746-z.](https://www.nature.com/articles/s41567-024-02746-z " DOI: 10.1038/s41567-024-02746-z") - [ Физика ](https://hanga.su/physics) - [ Энергетика ](https://hanga.su/energy) - [ Автоматизация ](https://hanga.su/automation) - [ Квантовые технологии ](https://hanga.su/quantum-technologies) - Понравилось: 0 - Связанные материалы: [Атомы в двух местах одновременно: новый шаг к пониманию квантовой реальности](https://hanga.su/1632,2026)| [Квантовая революция: спиновые стекла открывают путь к безошибочным вычислениям](https://hanga.su/894,2025)| [Квантовый алгоритм нового поколения раскрывает природу материи и происхождение структуры Вселенной](https://hanga.su/1501,2025)| [Квантовый велосипед: топологические состояния, которые забывают, как их создали — прорыв Гарварда и MIT](https://hanga.su/1887,2026)| [Квантовый эквивалент второго закона термодинамики: как батарея запутанности меняет представление о квантовой обратимости](https://hanga.su/968,2025)| [Материя под давлением: как тяжёлые кварки раскрывают тайны Вселенной в экстремальных условиях](https://hanga.su/1034,2025) - Похожие материалы: [Бесконечный источник запутанности: как «квантовое хищение» меняет физику](https://hanga.su/410,2024) | [Дробные экситоны: открытие нового класса частиц меняет представления о квантовой механике](https://hanga.su/486,2025) | [Как многомировая интерпретация квантовой механики объясняет классическую реальность](https://hanga.su/401,2024) Загрузка следующей статьи... ## Schema ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "CollectionPage", "@id": "https://hanga.su/science#collection", "name": "Наука", "url": "https://hanga.su/science", "description": "Раздел «Наука» на HangaPro – подробные материалы о фундаментальных и прикладных исследованиях, научных открытиях и прогрессе. Узнайте больше о биологии, физике, химии, космосе и других направлениях науки." } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "BreadcrumbList", "itemListElement": [ { "@type": "ListItem", "position": 1, "name": "Hanga – ваш гид в мире науки и технологий. Читайте о последних научных открытиях, инновационных разработках, трендах технологий будущего и их влиянии на нашу жизнь. Углубляйтесь в сложное простым языком вместе с Hanga.", "item": "https://hanga.su" }, { "@type": "ListItem", "position": 2, "name": "Наука", "item": "https://hanga.su/science" }, { "@type": "ListItem", "position": 3, "name": "Квантовый прорыв: как 13 000 запутанных спинов открывают будущее квантовой памяти и сетей", "item": "https://hanga.su/639,2025.md" } ] } ``` ```json { "@context": "https://schema.org", "@type": "Article", "mainEntityOfPage": { "@type": "WebPage", "@id": "https://hanga.su/639,2025.md" }, "headline": "Квантовый прорыв: как 13 000 запутанных спинов открывают будущее квантовой памяти и сетей", "description": "Квантовая физика продолжает делать огромные шаги в развитии технологий, и новое исследование, проведённое учёными Кембриджского университета, стало важным прорывом на пути к созданию масштабируемых квантовых сетей. Физики сумели запутать 13 000 ядерных спинов в «тёмное состояние», создав стабильный и точный квантовый регистр. Эта технология может радикально изменить сферу квантовой связи, хранилищ данных и распределённых вычислений.", "image": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/img_25/tangled_backs-3a4261d60c42_1200.jpg" }, "publisher": { "@type": "Organization", "name": "Наука, технологии и инновации: откройте мир знаний | HangaPro", "logo": { "@type": "ImageObject", "url": "https://hanga.su/images/iconset/android-icon-192x192.png" } }, "author": { "@type": "Person", "name": "Reviewer", "url": "https://hanga.su/about-us" }, "datePublished": "2025-01-31T14:06:03+03:00", "dateCreated": "2025-01-31T14:06:03+03:00", "dateModified": "2025-01-31T14:06:03+03:00" } ```