Квантовые вычисления жгуты загадочные свойства малых частиц для обработки сложной информации. Но квантовые системы хрупки и подвержены ошибкам, и полезные квантовые компьютеры еще не увенчались успехом.
Исследователи в квантовой блок динамики Института науки и технологий Окинавы выпускник Университета (Уист) разработали новый метод-называется обнаружение изображения, чтобы обнаружить переходы электронов в квантовых состояний. Электроны могут служить в качестве квантовых битов, наименьшая единица квантовой информации; эти биты являются базовыми для больших вычислительных систем. Квантовые компьютеры могут быть использованы для понимания механизма сверхпроводимости, криптография, искусственный интеллект, среди других приложений.
«Существует огромный разрыв между контролирующими нескольких квантовых битов и создании квантовых компьютеров», — сказал д-р Эрика Каваками, ведущий автор нового исследования, опубликованного в натуральном комментарий письма с предложением редактора. «При нынешнем состоянии искусства квантовый бит, квантовый компьютер должен быть размером с футбольное поле. Наш новый подход потенциально может создать десять-сантиметровый обломок».
Новый потенциал для электронов на гелии
Электроны должны быть обездвижены в качестве квантовых битов; в противном случае они свободно двигаться. Для создания системы электронного захвата, исследователи использовали жидкий гелий, который сжижается при низких температурах, в качестве субстрата. Поскольку гелий без примесей, эти электроны должны сохранять квантовые состояния больше, чем в любых других материалов, что очень важно для реализации квантового компьютера.
Профессор Денис Константинов и его соавторы, Каваками и доктор Асем Elarabi, размещен плоского конденсатора внутри медной клетки охлаждают до 0,2 градусов Кельвина (-272.8 градусов по Цельсию) и наполнен конденсированного жидкого гелия. Электроны, генерируемые вольфрамовая нить сидел над жидким гелием поверхности, между двумя пластинами конденсатора. Затем, микроволновое излучение вводят в медь возбужденных клеток электронов квантовых состояний, заставляя электроны переходить от нижней пластины конденсатора и приблизиться к верхней пластины конденсатора.
Исследователи подтвердили факт возбуждения квантовых состояний, наблюдая электростатическое явление, называемое изображения. Как отражение в зеркале, изображения точно отражает движение электронов. Если электрон перемещается дальше от пластины конденсатора, то изображение перемещается вместе с ним.
Продвигаясь вперед, исследователи надеются использовать этот заряда обнаружения изображения для измерения отдельного электрона спинового состояния, или квантовых орбит состоянии, без нарушения целостности квантовых систем.
«В настоящее время мы можем обнаружить квантовых состояний ансамбля много электронов», — сказал Константинов. «Сильная сторона нового метода заключается в том, что мы можем уменьшить эту технику для единичного электрона и использовать его в качестве квантового бита».
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!