Vědci vytvářejí metodu spinového odečtu pro kvantový počítač

Výzkumníci vylepšili předchozí metody, které dokázaly snadno rozlišit pouze dva elektrony pomocí

spinová filtrace způsobená kvantovým Hallovým jevem.Podle autorů vědecké práce může jejich dosaženívést k vytvoření kvantových počítačů založených na multielektronových stavech s vysokým spinem.

Vědci ukázali, jak číst točenístav mnoha elektronů uvězněných v malé kvantové tečce z galia a arsenu. Kvantové tečky fungují jako umělé atomy s vlastnostmi, které vědci mohou vyladit změnou jejich velikosti nebo složení. Mezery v energetických hladinách se však obvykle zmenšují a obtížněji řeší, jak se zvyšuje počet zachycených elektronů.

Skenovací elektronový mikrofotografie zařízení s kvantovými tečkami použitého v této práci. Zdroj: Univerzita v Ósace.

K překonání tohoto problému tým použil jev zvaný kvantový Hallův jev.Když jsou elektrony omezeny na dvě dimenze a vystaveny silnému magnetickému poli, jejich stavy jsou kvantovány, takže jejich energetické hladiny mohouPřijměte pouze určité konkrétní hodnoty.

"Předchozí metody měření spinu dokázaly zpracovat pouze jeden nebo dva elektrony, ale pomocí kvantového efektuByli jsme schopni rozlišit až čtyři spinově polarizované elektrony," říkáHlavním autorem studie je Haruki Kiyama.

Aby se zabránilo rušení teplemkolísání, experimenty byly prováděny při extrémně nízkých teplotách, asi 80 millikelvinů. „Tato metoda odečtu by mohla vydláždit cestu rychlejším a výkonnějším zařízením na zpracování kvantové informace na bázi spinů s více elektronovými spinovými stavy,“ dodává vedoucí studie Akira Oiwa.

Číst dál:

Obří ledovec A74 se střetává s pobřežím Antarktidy

V Číně byly objeveny dva nové druhy dinosaurů

Co je Kesslerův efekt a také kdy a k čemu povede srážka satelitů na oběžné dráze?