A félvezető „lyukakból” készült új qubitek jobban megfelelnek a kvantumszámításnak

A „lyukak” – feltételezett elemi részecskék a félvezetőkben  – használhatók qubitként -

kvantumszámítógépek „számítási egységei”. A tanulmány eredményeit a Nature Materials tudományos folyóiratban tették közzé.

Két éves kutatás tette lehetővé az elérésétkvantumos összefonódási hatások és lyukszabályozás a félvezető vegyületek vékony rétegeiben. A gyengébb mágneses mezőkre reagáló lyukak lehetővé teszik a kvantumszámítógépek zajának csökkentését, és nagyszámú kvittel rendelkező számítógépek létrehozását.

A lyukak qubitként való felhasználásának kérdése azpozitív töltésű kvázirészecskék, amelyek egyenlő töltéssel rendelkeznek az elektron töltésével - a tudósok részt vettek a MaGnum projektben (Majorana kötött államok a Ge / SiGe heteroszerkezetekben), amely 2021 márciusában fejeződött be. A projektet sikernek tekintették, mivel a laboratóriumi kísérletek során többrétegű vékonyfilm-struktúrákat hoztak létre, lyukakból centrifugálva.

A germánium és a szilícium vegyületének tudósai létrehoztakszinte kétdimenziós környezet a lyukak korlátozott mozgásához. A közeg (réteg) külső héjai szilíciumból készültek, amelyen a lyukak vezérlésére szolgáló kapuk - sőt, tranzisztorok - készültek. Feszültség alkalmazása a kapukra elektromágneses mezőket generált a kapcsolatban. A mezők arra kényszerítették a kétdimenziós rétegben lévő "lyukakat", hogy ilyen vagy olyan módon megnyilvánuljanak és kölcsönhatásba lépjenek egymással.

A "lyukak" szinte teljes készlettel rendelkeznekkvantummechanikai tulajdonságok, mint egy elektron. Pörgést is hordoznak, és kölcsönhatásba lépnek egymással, amikor közelednek. De a „lyukak” szabályozásához csak 10 mT mágneses térerő szükséges. Figyelemre méltó, hogy ez többszörösen kevesebb, mint az elektronok szabályozásánál. Ez rendkívül kritikus a kriogén spintronika számára, amely nem tolerálja jól az erős mágneses tereket. Ez az oka annak, hogy a lyukak kiváló jelöltek a qubitek számára a félvezetőkön lévő kvantumszámítógépekhez.

Olvass tovább

Egy törökországi lakos véletlenül egy ismeretlen civilizáció nyomát találta a ház udvarán

Kém műholdak adatai segítettek kideríteni az ázsiai gleccserek olvadásának okát

Hogyan keletkezett víz alatti tűz a Mexikói-öbölben, és mi vezethet ehhez