Jauni kubiti, kas izgatavoti no pusvadītāju “caurumiem”, ir labāk piemēroti kvantu skaitļošanai

"Caurumus" — hipotētiskas elementārdaļiņas pusvadītājos  — var izmantot kā kubitus —

kvantu datoru "skaitļošanas vienības". Pētījuma rezultāti publicēti zinātniskajā žurnālā Nature Materials.

Divu gadu pētījumi ļāva to sasniegtkvantu sapīšanas efekti un caurumu kontrole plānos pusvadītāju savienojumu slāņos. Tieši caurumi reaģē uz vājākiem magnētiskajiem laukiem, kas ļauj samazināt troksni kvantu datoros un izveidot datorus ar lielu skaitu kibitu.

Jautājums par caurumu izmantošanu kā kvibus irpozitīvi lādētas kvazdaļiņas ar lādiņu, kas vienāds ar elektrona lādiņu - zinātnieki iesaistījās MaGnum projektā (Majorānai piesaistīti stāvokļi Ge / SiGe heterostruktūrās), kas tika pabeigts 2021. gada martā. Projekts tika atzīts par veiksmīgu, jo laboratorijas eksperimentu laikā tika izveidotas daudzslāņu plānās plēves struktūras ar urbšanas centriem.

Zinātnieki no germānija un silīcija savienojuma ir izveidojušigandrīz divdimensiju vide ierobežotai urbumu kustībai. Barotnes (slāņa) ārējie apvalki tika izgatavoti no silīcija, uz kura tika izgatavoti vārti urbumu kontrolei - faktiski tranzistori. Sprieguma pieliešana vārtiem savienojumā radīja elektromagnētiskos laukus. Lauki piespieda divdimensiju slāņa "caurumus" vienā vai otrā veidā izpausties un savstarpēji mijiedarboties.

"Caurumiem" ir gandrīz pilns komplektskvantu mehāniskās īpašības kā elektronam. Viņi arī griežas un mijiedarbojas viens ar otru, tuvojoties. Bet, lai kontrolētu “caurumus”, ir nepieciešams tikai 10 mT magnētiskā lauka stipruma. Jāatzīmē, ka tas ir vairākas reizes mazāk nekā elektronu kontrolei. Tas ir ārkārtīgi svarīgi kriogēnajai spintronikai, kas slikti panes spēcīgus magnētiskos laukus. Tāpēc caurumi būs lieliski kubitu kandidāti kvantu datoriem uz pusvadītājiem.

Lasīt vairāk

Kāds Turcijas iedzīvotājs mājas pagalmā nejauši atrada nezināmas civilizācijas pēdas

Spiegu satelītu dati palīdzēja noskaidrot ledāju kušanas cēloni Āzijā

Kā Meksikas līcī izcēlās zemūdens uguns un pie kā tas varēja novest