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

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

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Живые башни из червей: посмотрите на «суперорганизм», который нашли в саду
Наука
Имплантат сетчатки из нанопроводов восстановил зрение у мышей
Наука
На российских сайтах хотят запретить авторизацию через почту Google
Новости
ИИ против айтишников: как новые инструменты меняют ИТ-бизнес
Мнения
Оказалось, Apple Watch «обманывают» в подсчете калорий
Новости
Китай впервые проверил квантовую связь QSDC на борту многоразовой ракеты
Наука
В Москве пройдет форум MOSТИМ 2025 — обсудят цифровизацию в строительстве и выберут лучших в BIM
Новости
Россиянам могут заблокировать входящие звонки из-за рубежа
Новости
Страдающее «лицо» появилось на Солнце: ученые фиксируют поток частиц в сторону Земли
Космос
Маск и Трамп начали войну в соцсетях: что произошло и какие будут последствия
Кейсы
В Нижнем Новгороде создали «умный» материал для 3D-печати человеческих тканей
Наука
ИИ против супербактерий: в ИТМО создали платформу для поиска новых лекарств
Новости
Парк промышленных роботов в России вырос на 62% за один год
Новости
Геофизики объяснили загадочное ускорение сейсмических волн в недрах Земли
Наука
Семь российских вузов разделят 4,7 млрд рублей на исследования в области ИИ
Иннополис
Найден способ изучать квантовые состояния, которые десятилетиями не получалось поймать
Наука
Каталог кейсов применения квантовых технологий представили в России
Новости
Ozempic и мужское здоровье: как препарат влияет на либидо и восприятие размера пениса
Наука
Землю 2.0 нашли рядом со звездой, похожей на Солнце
Космос
Рыбу «Судного дня» случайно нашли в на пляже: почему ее опасаются
Наука