Συνδυάστε δύο προσεγγίσεις για την ανάπτυξη της κβαντικής πληροφορικής

Πίστωση: Σχολή Μηχανικών και Εφαρμοσμένων Επιστημών Yale

Οι κβαντικοί υπολογιστές έχουν τη δυνατότητα να ξεπεράσουν όλα τα συμβατικά υπολογιστικά συστήματα. Δύο από τις πιο ελπιδοφόρες φυσικές εφαρμογές για την αποθήκευση και την επεξεργασία των κβαντικών πληροφοριών είναι τα ηλεκτρομαγνητικά μοτίβα των υπεραγωγών κυκλωμάτων και η περιστροφή μικρού αριθμού ηλεκτρονίων παγιδευμένων σε κβαντικές κουκίδες ημιαγωγών.

Μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής το εργαστήριο του Michel Devoret, καθηγητή Εφαρμοσμένης Φυσικής στο Friedrich W. Benecke, πειραματίστηκε με ένα νέο κβαντικό qubit (“qubit”) που ενσωματώνει αυτές τις δύο πλατφόρμες, με τη δυνατότητα να επωφεληθούν από τις ευεργετικές πτυχές και των δύο. Τα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν σήμερα στις Επιστήμες.

Ένα qubit αποτελείται από μια περιστροφή ενός μόνο υπεραγώγιμου σωματιδίου παγιδευμένου σε μια διασταύρωση Josephson. εξαιτίας περιστροφή τροχιάς Σύζευξη στη διασταύρωση, το υπερκείμενο ρεύμα που διατρέχει τη διασταύρωση εξαρτάται από την κατάσταση της περιστροφής οιονεί σωματιδίων.

“Καταφέραμε να δείξουμε πώς να εκμεταλλευτούμε αυτό το υπερ-ρεύμα που εξαρτάται από την περιστροφή για να επιτύχουμε τόσο την ανίχνευση σπιν όσο και τον συνεκτικό χειρισμό περιστροφής”, δήλωσε ο Max Hayes, PhD. μαθητής στο εργαστήριο του Devoret και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

Αυτό το έργο αποτελεί επίσης σημαντική πρόοδο στην κατανόηση και τον έλεγχο των επιπέδων του Andreev. Τα επίπεδα Andrev είναι μικροσκοπικές καταστάσεις ηλεκτρονίων που βρίσκονται σε όλες τις διασταυρώσεις Josephson. Είναι η μικροσκοπική προέλευση του διάσημου φαινομένου Josephson, στο οποίο το ρεύμα ρέει χωρίς καμία τάση. Στις ετερογενείς δομές του υπεραγωγού και των ημιαγωγών, όπως οι συνδέσεις nanowire που εξετάστηκαν σε αυτό το πείραμα, τα επίπεδα Andrev είναι οι μητρικές καταστάσεις των τρόπων Majorana (ειδικές περιπτώσεις στις οποίες τα ηλεκτρόνια «μισά» διαχωρίζονται μεταξύ τους). Επομένως, αυτό το πείραμα είναι επίσης σημαντικό για τις προσπάθειες εκτέλεσης της τοπολογικής επεξεργασίας πληροφοριών με βάση τη Μαγιόρα.


Τα μονοδιάστατα κβαντικά νανοσύρματα αποτελούν εύφορο έδαφος για τα μηδενικά μοτίβα της Μαγιόρα


περισσότερες πληροφορίες:
M. Hayes et al., Συνεκτική διαχείριση των OneDrive Spin Qubits, Επιστήμες (2021). DOI: 10.1126 / science.abf0345

Εισαγωγή του
Πανεπιστήμιο Yale

το απόσπασμα: Συνδυάζοντας δύο προσεγγίσεις στην ανάπτυξη της κβαντικής πληροφορικής (2021, 26 Ιουλίου) Ανακτήθηκε στις 26 Ιουλίου 2021 από https://phys.org/news/2021-07-combining-approaches-advance-quantum.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από οποιαδήποτε δίκαιη διαπραγμάτευση για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  Οι αστροναύτες με αναπηρία μπορούν να υποβάλουν αίτηση στην Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος για πρώτη φορά

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *