Atomeilla ja spineillä

17.01.2022

Argonne-Pritzker-Chicago-IonQ-ja-Barium_kubitit-250-t.jpgSimulaatioiden avulla tutkijat ovat seuranneet yksittäisten vakanssien yhdistämistä divakansseiksi, jotka avaavat tietä uusille kvanttilaitteille.

Suurempi kuva

Samalla kun kvanttitietokoneiden valmistaja IonQ kertoo ryhtyvänsä käyttämään bariumioneja kubitteina järjestelmissään tieteilijät tutkivat edelleen erilaisia kvanttijärjestelmiä kvanttilaskenta- ja tunnistussovelluksiin.

Yksi järjestelmä, spin-kubitit, perustuu elektronin spinin orientaation hallintaan kubitteja muodostavien puolijohdemateriaalien tai timanttien vikojen eli vakanssien kohdissa.

Yksi piikarbidin kromivakanssissa toimivien spin-kubittien etu olisi, että ne emittoivat valoa aallonpituuksilla, jotka ovat yhteensopivia tietoliikenteen optisten kuitujen kanssa.

Argonnen kansallisen laboratorion ja Chicagon yliopiston Pritzker School of Molecular Engineering -koulun (PME) tutkijat ovat tehneet läpimurron, jonka tuottaisi huomattavasti paremman vakanssien muodostumisen piikarbidi puolijohteessa.

Spin-kubitit ovat erityisen mielenkiintoisia, koska elektroninen spin voi tallentaa informaatiota pitkään verrattuna moniin muihin kubit-tyyppeihin. Lisäksi niitä voidaan käyttää huoneenlämmössä sekä ohjata ja lukea optiikan avulla. Laskennallisten työkalujen avulla tutkijat ovat myös seuranneet yksittäisten vakanssien yhdistämistä divakansseiksi, jotka avaisivat tietä uusille kvanttilaitteille.

Argonne-Pritzker-Chicago-IonQ-LOGO-200.pngIonQ kehuu olevansa ensimmäinen kvanttilaskentayritys, joka pystyy valjastamaan useampaa kuin yhtä atomilajia kubitteina sillä se on rakentanut järjestelmänsä tähän mennessä ytterbium-ioneilla.

Jatkossa IonQ aikoo käyttää myös bariumioneja rakentaakseen järjestelmiä, jotka suunnitellaan nopeammiksi, tehokkaammiksi, helpommin yhdistettäviksi ja jotka tarjoavat asiakkaille enemmän käyttöaikaa.

"Uskomme, että barium-kubittien mahdollistamat arkkitehtuurit avaavat oven laajemmille kvanttilaskennan sovelluksille." sanoo yhtiön tiedotteessa IonQ:n toimitusjohtaja Peter Chapman. IonQ toteaa bariumkubitteihin perustuvien kvanttitietokoneiden tärkeimpiä etuja olevan pienemmät virheprosentit, suurempi portin tarkkuus ja parempi tilan tunnistus.

Bariumkubitteja ohjataan ensisijaisesti näkyvällä valolla - eikä ultraviolettivalolla, minkä ansiosta IonQ voi rakentaa tulevaisuuden kvanttitietokoneensa tavallisella piifotoniikkatekniikalla. Takoitus on myös yhdistää useita kvanttiprosessointiyksiköitä valon avulla, mikä luo modulaarisen järjestelmän, jolla on huomattavasti parannettu prosessointiteho.

Aiheesta aiemmin:

Saada kvanttitietokoneita yhteen

Spin-kubitin hallintaa

Germaniumia kvanttielektroniikkaan

Kvanttitietokoneet tehostuvat

16.10.2026Kvanttispinit siirtävät senttimetrin kokoista kohdetta
15.10.2026Pieniä spinejä, suuria kvanttiefektejä
15.10.2026Raskaat fermionit ilmestyvät atomikerroksen rajapinnalle
15.10.2026Matemaattisen tarkasti räätälöitäviä magneettikenttiä
15.10.2026Kivihiilen nanopisteet tehostavat 2D-elektroniikkaa
14.10.2026Multiferroisuutta van der Waals materiaaleilla
14.10.2026Venyvä kvanttipistenäyttö säilyttää kuvan laadun
13.10.2026Kohti omat virheensä korjaavia kvanttitietokoneita
13.10.2026Valon hallinta valolla värjättyjen nestekiteiden avulla
12.10.2026Atomeilla aurinkokennot yli perinteisten rajojen

Siirry arkistoon »