Так, в 2010 году авторы статьи разработали устройство - "одноэлектронный транзистор", позволяющий считывать состояние кубита - атома фосфора, прикрепленного к кремниевой подложке. Этот прибор стал первым шагом на пути изготовления полностью кремниевого кубита.

В новом исследовании Морелло и его коллеги сделали кубиты на основе одноэлектронных транзисторов полноценными, научившись не только считывать информацию из кубита, но и записывать ее.

Ключевым компонентом нового устройства является набор микроэлектродов, генерирующий микроскопическое магнитное поле, пульсирующее с частотой в 30 гигагерц. Это поле взаимодействует с электронами в атоме кубита и меняет их спин, тем самым записывает новую информацию до начала очередного цикла операций.

По словам ученых, такие кубиты способны функционировать без внешнего вмешательства в течение 200 микросекунд. Этого времени хватает на совершение около тысячи манипуляций, что достаточно для проведения несложных вычислений и опытов. Другим положительным качеством этих кубитов является их относительная дешевизна - их можно "печатать" при помощи современных технологий изготовления кремниевых микрочипов.

Морелло и его коллеги отмечают, что длительность работы таких кубитов можно многократно улучшить, снизив долю примесей в кремнии и усовершенствовав конструкцию электродов. В этом случае кубит сможет просуществовать в синхронизированном виде около секунды, чего хватит на совершение около миллиарда операций.

В своих следующих работах физики планируют создать простейший вычислительный модуль на базе двух кубитов и проверить его в действии. По их словам, для этого нет никаких технологических или физических препятствий.

"Нам впервые удалось продемонстрировать способность представлять и манипулировать кубитом, управляя спином электронов в атоме. Это ключевой шаг на пути создания кремниевого квантового компьютера на основе единичных атомов-кубитов", - заключает один из участников исследования Эндрю Дзурак (Andrew Dzurak) из университета Нового Южного Уэльса.