Fysiker avslöjar plattform för qubits: elektroner på fruset neon

Forskare från det amerikanska energidepartementets Argonne National Laboratory och State University

Florida skapade en qubit baserad på en enda elektron på neon frusen vid låga temperaturer.

Forskare använde en supraledande resonatorstorleken på ett mikrochip för att manipulera fångade elektroner. Således kan information skrivas till och läsas från en qubit. Denna teknik kommer att behövas när man använder en sådan qubit i kvantdatorer.

Forskare noterar att en av de viktigasteEgenskaperna hos qubits är deras förmåga att förbli i ett tillstånd av 0 eller 1 samtidigt under lång tid. Denna tid kallas "koherenstid". Den är alltid begränsad av qubitens interaktioner med miljön.

Neon är en inert gas och reagerar inte medandra element. När den är frusen är ytan på denna gas en ultraren homogen yta. Därför ökar koherenstiden för nya qubits avsevärt.

"På grund av denna tröghet kan solid neon fungera som det renaste fasta ämnet i ett vakuum för att hysa och skydda alla qubits från förstörelse", säger Dafei Jin, medförfattare till studien.

I tidigare studier, som medium förelektroner hölls i flytande helium, noterar forskarna. Detta material, enligt utvecklarna, var lätt att rengöra från defekter, men vibrationer från en vätskefri yta störde elektronens tillstånd och qubitens funktion.

Solid neon, som fysiker noterar, innehållerminsta antal defekter och vibrerar inte som flytande helium. Experiment utförda av forskare har visat att solid neon ger en säker miljö för elektronen, med mycket lite elektriskt brus som stör den. Dessutom är koherenstiden i kvanttillståndet för den nya utvecklingen minst lika bra som moderna qubits, konstaterar forskarna.

Läs mer:

Titta på den "tysta" drönaren med en ny generation av jonframdrivning

Forskare kom på hur man hittar mörk materia med hjälp av en konventionell fabrik

Astronomer har studerat fyra stjärnhopar i Vintergatan: en av dem beter sig konstigt