Nowe badania  pozwalają uzyskać nowy spin  przy użyciu struktur półprzewodnikowych w nanoskali.

Naukowcy w Uniwersytetu w Pittsburgh i Politechniki w Delft  ujawnili nową metodę która lepiej radzi sobie z utrzymaniem stanu kwantowego zwanego kubitem. Spiny dziur częściej niż spiny elektronów  mogą  utrzymać kwantowe bity w tym samym fizycznym stanie  do 10 razy dłużej niż  wcześniej.

„ Wcześniej nasza grupa i inne używały spinów elektronów ale problem był taki iż  dochodziło do interakcji ze spinem jąder atomowych  i tym samym ciężko było zachować  równowagę i kontrolę nad spinem elektronu” mówi Sergey Frolov  adiunkt Departamentu Fizyki i Astronomii.

Kiedy normalne „komputerowe” bity mogą przyjmować wartości 1 lub 0 kubity mogą przyjmować te dwie wartości jednocześnie co pozwala nam na wykonanie potężnych obliczeń i symulacji   o jakich wcześniej mogliśmy tylko  marzyć.

„Aby stworzyć kwantowy komputer , demonstracja długo utrzymujących się kwantowych bitów/ kubitów jest niezbędna” mówi Frolov.

Warto dodać iż  stan kwantowy przyjmowania wartości 0 i 1 jednocześnie jest bardzo nie stabilny. Zwykła obserwacja przez człowieka czy przypadkowy elektron   potrafią zdestabilizować  ten stan i tym samym tracimy możliwość wykonywania potężnych obliczeń.

Otwory wewnątrz spinów dziur elektronowych  Frolov wyjaśnia, że są pustymi przestrzeniami  kiedy  elektron  zostaje zabrany. Używając bardzo cienkich włókien  zwanym nanoprzewodami InSb (antymonek indu) , badacze stworzyli  coś w rodzaju tranzystora, który potrafi przekształcić elektron w dziury. Potem precyzyjnie umieścili  jedną dziurę w  pudełku  znajdującego się w nano-skali zwanego „ kropką kwantową”  i kontrolowali spin tej dziury używając pola elektrycznego. To podejście jest znacznie korzystniejsze niż magnetyczna kontrola,  które zazwyczaj są  stosowane aż do dzisiaj.

„ Nasze badania pokazują, że dziury, lub puste obszary, mogą wytworzyć lepszy spin dla kubitów niż elektron dla przyszłych komputerów kwantowych.

Komputery kwantowe wiążą się z niezwykle ciekawą perspektywą  pomogą nam one symulować skomplikowane procesy kwantowe i tym samym zrozumieć otaczającą nas rzeczywistość.

Taki komputer o mocy kilkuset kubitów  będzie potężniejszy niż  współczesny komputer o rozmiarze  widzialnego wszechświata.

 

 


Źródło: http://www.sciencedaily.com

Polecane: