В качестве основы для устройства был выбран одиночный ион иттербия-171 (¹⁷¹Yb⁺), удерживаемый в специальной ловушке. Управление состоянием этого иона осуществлялось с помощью двух лазерных лучей. Входным сигналом служило состояние самого иона, а выходным – его измененное состояние после воздействия лазеров. Ключевая особенность работы заключалась в том, что импульсы от лазеров подавались не одновременно, а строго по очереди. Это позволило упростить сложную систему уравнений до двух независимых частей, которые удалось решить аналитически, то есть вывести точные формулы для описания поведения системы.
Главным результатом стало понимание того, как управлять ключевым свойством мемристора – петлей гистерезиса. Ученые показали, что параметр «скользящего окна» обратной связи напрямую влияет на эту петлю. Меняя этот параметр, можно гибко настраивать поведение устройства, что критически важно для обучения будущих квантовых нейросетей.
Кроме того, исследователи перевели параметры своего ионного мемристора в математический формализм, уже разработанный для фотонных систем. Эта унификация означает, что алгоритмы, написанные для одного типа квантовых мемристоров, теперь можно будет без изменений применять к другому.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Письма в ЖЭТФ».
