Noii qubiți fabricați din „găuri” semiconductoare sunt mai potriviți pentru calculul cuantic

„Găurile”—particule elementare ipotetice în conductori —pot fi folosite ca qubiți —

„unități de calcul” ale calculatoarelor cuantice. Rezultatele studiului au fost publicate în revista științifică Nature Materials.

Au rezultat doi ani de cercetareefecte cuplice cuantice și controlul găurilor în straturi subțiri de compuși semiconductori. Găurile care răspund la câmpuri magnetice mai slabe, ceea ce face posibilă reducerea zgomotului în computerele cuantice și crearea de computere cu un număr mare de qubituri.

Întrebarea utilizării găurilor ca qubituri estecvasiparticule încărcate pozitiv cu o sarcină egală cu sarcina unui electron - oamenii de știință au fost implicați în proiectul MaGnum (state legate de Majorana în heterostructuri Ge / SiGe), care a fost finalizat în martie 2021. Proiectul a fost recunoscut ca fiind un succes, deoarece, în cadrul experimentelor de laborator, au fost create structuri cu strat subțire multistrat, cu spin qubits din găuri.

Oamenii de știință din compusul de germaniu și siliciu au creatmediu aproape bidimensional pentru mișcarea limitată a găurilor. Cojile exterioare ale mediului (stratului) erau realizate din siliciu, pe care erau realizate porțile pentru controlul găurilor - de fapt, tranzistoare. Aplicarea tensiunii la porți a generat câmpuri electromagnetice în conexiune. Câmpurile au forțat „găurile” din stratul bidimensional să se manifeste într-un fel sau altul și să interacționeze între ele.

„Găurile” au un set aproape complet deproprietăți mecanice cuantice precum un electron. De asemenea, se învârt și interacționează unul cu celălalt atunci când se apropie. Dar pentru a controla „găurile” este necesar doar 10 mT de intensitate a câmpului magnetic. Este de remarcat faptul că aceasta este de câteva ori mai mică decât pentru controlul electronilor. Acest lucru este extrem de critic pentru spintronica criogenică, care nu tolerează bine câmpurile magnetice puternice. Acesta este motivul pentru care găurile vor fi candidați excelenți pentru qubiți pentru calculatoarele cuantice pe semiconductori.

Citeste mai mult

Un rezident din Turcia a găsit accidental urmele unei civilizații necunoscute în curtea casei

Datele de la sateliții spion au ajutat la aflarea cauzei topirii ghețarilor din Asia

Cum a izbucnit un incendiu subacvatic în Golful Mexic și la ce ar putea duce acest lucru