„Dziury” – hipotetyczne cząstki elementarne w półprzewodnikach – mogą być używane jako kubity —
Dwa lata badań zaowocowały:efekty splątania kwantowego i kontrola dziur w cienkich warstwach związków półprzewodnikowych. To właśnie dziury reagują na słabsze pola magnetyczne, co umożliwia redukcję szumów w komputerach kwantowych i tworzenie komputerów z dużą liczbą kubitów.
Pytanie o używanie dziur jako kubitów jestdodatnio naładowane kwazicząstki o ładunku równym ładunkowi elektronu – naukowcy zaangażowani byli w projekt MaGnum (stany związane Majorana w heterostrukturach Ge/SiGe), który zakończono w marcu 2021 roku. Projekt uznano za sukces, ponieważ w trakcie eksperymentów laboratoryjnych powstały wielowarstwowe struktury cienkowarstwowe z kubitami spinowymi z dziur.
Naukowcy ze związku germanu i krzemu stworzyliprawie dwuwymiarowe środowisko dla ograniczonego ruchu dziur. Zewnętrzne powłoki medium (warstwy) zostały wykonane z krzemu, na którym wykonano bramki do sterowania otworami - w rzeczywistości tranzystory. Doprowadzenie napięcia do bramek generowało pola elektromagnetyczne w połączeniu. Pola zmusiły „dziury” w warstwie dwuwymiarowej do zamanifestowania się w taki czy inny sposób i wzajemnego oddziaływania.
„Dziury” mają prawie kompletny zestawwłaściwości mechaniki kwantowej, takie jak elektron. Niosą również rotację i wchodzą w interakcje ze sobą, gdy się zbliżają. Jednak do kontrolowania „dziur” potrzebne jest jedynie 10 mT natężenia pola magnetycznego. Warto zauważyć, że jest to kilkakrotnie mniej niż w przypadku kontrolowania elektronów. Jest to niezwykle krytyczne w przypadku kriogenicznej spintroniki, która źle toleruje silne pola magnetyczne. Właśnie dlatego dziury będą doskonałymi kandydatami na kubity w komputerach kwantowych na półprzewodnikach.
Czytaj więcej
Mieszkaniec Turcji przypadkowo znalazł na dziedzińcu domu ślady nieznanej cywilizacji
Dane z satelitów szpiegowskich pomogły ustalić przyczynę topnienia lodowców w Azji
Jak wybuchł podwodny pożar w Zatoce Meksykańskiej i do czego może to doprowadzić?