Исследователи из Национального института стандартов и технологий (NIST) и их коллеги впервые создали раз и изображены в романе пара квантовые точки-крошечные острова замкнутых электрических зарядов, которые действуют как взаимодействующих искусственных атомов. Такое «вкупе» квантовых точек может служить надежным квантовый бит, или кубит, фундаментальная единица информации в квантовом компьютере. Кроме того, в модели электрического заряда на острове не может быть полностью объяснена с помощью современных моделей квантовой физики, предлагая возможность исследовать новые физические явления в материалах.
В отличие от классического компьютера, который использует двоичных разрядов, которые только одно из двух фиксированных значений — «1» или «0» — хранить память, квантовый компьютер позволит хранить и обрабатывать информацию в кубиты, которые одновременно могут принимать множество значений. Таким образом, они могут выполнять гораздо более сложные операции, чем классических битов и имеют потенциал революционизировать вычисления.
Электроны вращаются по орбите вокруг центра одиночной квантовой точки подобно тому, как они атомы на орбите. Заряженные частицы могут занимать только определенные разрешенные уровни энергии. На каждом уровне энергии, электрон может занимать целый ряд должностей в ДОТ, выявления орбите, форма которого определяется по правилам квантовой теории. Пара сцепленных квантовых точек можно делиться электрона между ними, образуя кубита.
Для изготовления квантовых точек, стандарт-светодиодный команда, в которую вошли исследователи из Университета Мэриленда наноцентра и Национального института материаловедения в Японии, используется ультраострый иглы сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), как будто это стилус «Волшебный экран». Паря кончиком над ультрахолодными листа графена (один слой атомов углерода, расположенных в гексагональной шаблон), исследователи кратко увеличили напряжение наконечника.
Электрического поля, создаваемого импульсного напряжения проникали сквозь графен в качестве подстилающего слоя из нитрида бора, где его раздели электронов от атомов примеси в слое и создал скопления электрического заряда. В пайлапе загнали свободно плавающие электроны в графене, помещать их в тонкую энергию.
Но когда команда применяется магнитное поле от 4 до 8 т (от 400 до 800 раз сильнее маленького стержневого магнита), он кардинально изменил форму и распределение орбит, что электроны могут занимать. А не один ну, электроны теперь покоилась в течение двух наборов концентрических, близко расположенных колец в оригинале хорошо, разделенных небольшой пустой оболочки. Два набора колец для электронов теперь вел себя так, как если бы они были слабо связанных квантовых точек.
Это первый случай, когда исследователи исследовали интерьер в сочетании квантовой системы Точка так глубоко, визуализации распределения электронов с атомным разрешением (см. иллюстрацию), отмечено НИСТ соавтор Даниэль прогулочная зона. Взять изображения высокого разрешения и спектров системы, команда воспользовалась особой связи между размером квантовых точек и интервалов между уровнями энергии, занятой орбитальных электронов: чем меньше точка, тем больше расстояние, и тем легче различать между соседними уровнями энергии.
В предыдущих квантовых точек исследование с использованием графена, команда применяется меньшее магнитное поле и нашел строение кольца, напоминающее свадебный торт, сосредоточена на одиночной квантовой точки, которая является источником концентрических квантовых точек кольца. С помощью СТМ зонда для построения точек около половины диаметра (100 Нм) точек, которые они ранее изучали, исследователям удалось раскрыть полную структуру связанной системы.
Команда, в которую вошли прогулочная зона, Fereshte Ghahari, Кристофер Гутьеррес и Иосиф Stroscio в NIST и Мэриленд наноцентра, описывает сегодня свои выводы по причинам.
Путь, по которому электроны являются общими для двух сопряженных точек не может быть объяснено принятых моделей квантовой точки физики, сказал прогулочная зона. Эта головоломка может быть важным для решения, если в сочетании с квантовыми точками, в конечном итоге будет использоваться в качестве кубитов в квантовых вычислениях, Stroscio отметил.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!