;
Новости 8 июля 2021

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

Далее

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.


Читать далее

Житель Турции случайно нашел следы неизвестной цивилизации во дворе дома

Данные со спутников-шпионов помогли выяснить причину таяния ледников в Азии

Как в Мексиканском заливе вспыхнул подводный пожар и к чему это может привести

Загрузка...