Квантові обчислення з діамантами: дослідники створюють квантовий міст з односмуговим

Гонка для побудови масштабованого та життєздатного квантового комп'ютера зумовлена ​​прагненням створити надзвичайно швидкий та потужний пристрій - такий, що робить сучасні комп'ютери подібними старими, вирівнюють абакси.

Подумайте про це, тоді - якщо один квантовий комп'ютер може бути на порядок більш потужним, ніж його звичайний аналог, що може досягти серія взаємопов'язаних квантових комп'ютерів?

Саме це питання мотивувало дослідників Sandia National Laboratories в Альбукерку, Нью-Мексико та Гарвардському університеті, щоб продемонструвати техніку для підключення квантових комп'ютерів або їх взаємозв'язку в атомному масштабі.

"Люди вже побудували невеликі квантові комп'ютери", - сказав Райан Камачо, дослідник Sandia National Laboratories, та співавтор дослідження, що деталізує цей процес. заяву. "Можливо, першим корисним не буде єдиний гігантський квантовий комп'ютер, а пов'язаний кластер малих".

Проблема, з якою стикалися дослідники, полягала у зв'язуванні фотонів з квантовими випромінювачами, які є атомами, які виділяють фотони на різних частотах, коли вони переходять від високоенергетичного стану до низькоенергетичного. Ці квантовані фотони потім можуть бути використані для передачі інформації через їх частоту або через поляризацію їх хвиль.

Для цього дослідники використали щось відоме як "імплантуючий іонний пучок", щоб замінити атом вуглецю в алмазній матриці з набагато більшим атомом кремнію. Це зробило так, що реакції електронів в атомі кремнію не затьмарюються небажаними взаємодіями з іншим речовиною.

124861_web Це зображення показує масив отворів (фіолетовий), витравлений алмазом, з двома атомами кремнію (жовтий), поміщений між отворами.

"Те, що ми зробили, - це імплантація атомів кремнію саме там, де ми хочемо їх", - пояснив Камачо. «Ми можемо створити тисячі імплантованих місць, які всі дають робочі квантові пристрої, тому що ми саджаємо атоми значно нижче поверхні субстрату і відпалюємо їх на місці. До цього дослідникам доводилося шукати атоми емітера серед 1,000 випадкових дефектів - тобто, не вуглецевих атомів - в алмазній підкладці декількох мікрон, щоб знайти навіть той, який випромінював досить сильно, щоб бути корисним на рівні одного фотона. "

Дослідження був опублікований в останньому випуску журналу Science.

джерело

залишити коментар

Цей сайт використовує Akismet для зменшення спаму. Дізнайтеся, як обробляються ваші дані коментарів.