antony_w (antony_w) wrote,
antony_w
antony_w

Category:

Новые кубиты из полупроводниковых «дырок» лучше подходят для квантовых вычислителей



Европейские ученые завершили проект по использованию в качестве спиновых кубитов отверстий вместо электронов в полупроводниках.

«Дырки» — гипотетические элементарные частицы в полупроводниках — можно использовать как кубиты — «вычислительные блоки» квантовых компьютеров. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature Materials.

Два года исследований позволили добиться квантовых эффектов запутанности и управления отверстиями в тонких слоях полупроводниковых соединений. Именно отверстия реагируют на более слабые магнитные поля, что позволяет снизить шумы в квантовых компьютерах и создать вычислители с большим числом кубитов.

Вопросом использования в качестве кубитов дырок — положительно заряженных квазичастиц с зарядом, равным заряду электрона — учёные занимались в проекте MaGnum (Majorana bound states in Ge/SiGe heterostructures), который завершён в марте 2021 года. Проект признан успешным, поскольку в ходе лабораторных экспериментов созданы многослойные тонкоплёночные структуры со спиновыми кубитами из дырок.

Учёные из соединения германия и кремния создали практически двумерную среду для ограниченного перемещения дырок. Внешние оболочки среды (слоя) были из кремния, на котором изготовили затворы для управления дырками — фактически транзисторы. Подача напряжения на затворы генерировала электромагнитные поля в соединении. Поля заставляли «дырки» в двумерном слое так или иначе проявлять себя и взаимодействовать друг с другом.

«Дырки» обладают практически полным набором квантово-механических свойств как у электрона. Они точно также несут спин и взаимодействуют друг с другом при сближении. Но для управления «дырками» требуется всего 10 мТл напряжённости магнитного поля. Примечательно, что это в разы меньше, чем для управления электронами. Это крайне критично для криогенной спинтроники, которая плохо переносит сильные магнитные поля. Именно поэтому дырки станут отличными кандидатами в кубиты для квантовых компьютеров на полупроводниках.

Источник

Tags: технологии
Subscribe

Posts from This Journal “технологии” Tag

promo antony_w august 17, 2014 11:48 18
Buy for 10 tokens
Есть блог, в котором написано много постов про роботов: ссылка И там есть несколько статей о замене рабочих мест человека роботами: Уже к 2018 году роботы отберут у человека часть профессий Рабский труд без зарплаты Армия роботов: зачем она нужна обильной людьми Поднебесной и кому может…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 1 comment