Forskere lager spin -avlesningsmetode for kvantecomputere

Forskerne forbedret tidligere metoder som lett kunne løse bare to elektroner ved hjelp av

spinnfiltrering forårsaket av kvante Hall-effekten.Ifølge forfatterne av det vitenskapelige papiret kan deres prestasjonføre til opprettelsen av kvantedatamaskiner basert på multielektron high-spin tilstander.

Forskere har vist hvordan man leser spinnettilstanden til mange elektroner fanget i en liten kvantepunkt laget av gallium og arsen. Kvantepunkter fungerer som kunstige atomer med egenskaper som forskere kan justere ved å endre størrelse eller sammensetning. Imidlertid blir hullene i energinivåene vanligvis mindre og vanskeligere å løse når antallet fangede elektroner øker.

Skannende elektronmikrograf av kvantepunktenheten som ble brukt i dette arbeidet. Kilde: Osaka University.

For å overvinne dette brukte teamet et fenomen som kalles kvantehalleffekten.Når elektroner er begrenset til to dimensjoner og utsatt for et sterkt magnetfelt, blir deres tilstander kvantifisert, slik at deres energinivåer kanGodta bare bestemte bestemte verdier.

"Tidligere metoder for å lese spinnmålinger kunne bare behandle en eller to elektroner, men ved hjelp av kvanteeffektenVi klarte å løse opptil fire spinnpolariserte elektroner, sierHovedforfatter av studien er Haruki Kiyama.

For å forhindre forstyrrelser fra varmesvingninger, ble eksperimentene utført ved ekstremt lave temperaturer, omtrent 80 millikelvin. "Denne avlesningsmetoden kan bane vei for raskere og kraftigere spin-baserte kvanteinformasjonsbehandlingsenheter med multi-elektron-spinntilstander," legger senior studieforfatter Akira Oiwa til.

Les videre:

Det gigantiske isfjellet A74 kolliderer med kysten av Antarktis

To nye dinosaurarter oppdaget i Kina

Hva er Kessler -effekten, og også når og hva vil kollisjonen av satellitter i bane føre til?