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迷信家初次证实钻石内亚原子领有量子记忆

日期:2019-11-28 22:50:02 人气:427

  据美国物理学家组织网报道,美国跟 德国迷信家在最新研讨中,将包裹于钻石内单个电子里的量子信息移入附近的单个氮原子核内,接着使用芯片上的布线让其返回。这是迷信家初次证实,钻石内的亚原子也领有量子记忆,据此可制作出亚原子存储单元,这标记着人类朝研制出基于钻石的量子计算机迈出了要害的一步。相干研讨颁发在本周出版的《天然-物理学》杂志网络版上。

  研讨负责人、美国加州大学圣巴巴拉分校自旋电子学跟 量子计算研讨核心的戴维-艾维萨洛姆表现,最新发觉标明,全量子信息能在室温下,在单个电子自旋跟 单个核自旋之间往返高保真地转换。因为亚原子核形态与外部世界之间更难产生存在立坏性的互相作用,钻石内的亚原子也领有量子记忆这种才能有助于研制原子层级的存储单元,进而利用到基于钻石的量子计算机中。并且,这个进程还能扩大,能够据此研制出新的固态量子设备。

  该研讨团队之前已经证实,可以使用氮原子束成心在钻石上制作瑕疵来捕捉单个电子,从而合成出数千个这样单个的电子形态。

  量子计算机须要能操作可能同时为“0”跟 “1”的量子形态的逻辑元件。即便在室温下,钻石中的瑕疵也能准确地做到这一点,于是迷信家开端斟酌应用有瑕疵的钻石来存储数据。

  不外,要制作出基于钻石的量子计算机仍旧具有着良多挑衅,其中之一是找到法子用可扩大的方式存储量子信息。传统计算机的存储器跟 处置器位于两个没有同的物理地位,而在量子计算机中,它们则被集成在一同。

  该论文的主要作者、加州大学圣巴巴拉分校博士后格雷格·富克斯表现,令人格外兴奋的是,氮原子自身就是瑕疵的一局部,这象征着,在量子计算机内,这些亚原子存储单元会主动地跟着逻辑字节数的添加而扩大。氮原子核自旋将是取得可扩大的量子存储的好取舍,难题在于如何疾速地转运这种量子形态。

  艾维萨洛姆解释道:“要害的冲破是,使用量子物理学奇特的属性——在某种特定的情形下,两个量子物体能混杂成为一个新的复合体。通过将瑕疵内电子的量子自旋形态跟 氮原子核的自旋形态在很短的光阴内(没有到1千万分之一秒)混在一同,最初被编进电子中的信息会被传送给原子核。”

  该论文的合著者、康斯坦茨大学的物理学家圭多-布卡特表现:“其成果是,量子信息可以被很快地转运给寿命长的核自旋,这能进一步加强咱们纠正量子计算中涌现的不对的才能。”

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