Makea kvanttipiste kubiteille löytyi04.12.2020 Atomimittakaavan kuva kahdesta vuorovaikutuksessa olevasta luovuttajasta piissä. Australialaiset tutkijat ovat löytäneet ihanteellisen aseman kubiteille piissä - kehityksen, joka auttaa heitä laajentamaan atomipohjaisia kvanttitietokoneita. Silicon Quantum Computing (SQC) kanssa työskentelevät kvanttilaskennan ja viestintätekniikan huippuyksikön (CQC2T) tutkijat ovat löytäneet ''makean pisteen'' kubittien sijoittamiseksi piille atomipohjaisten kvanttiprosessorien skaalaamiseksi. Kvanttibittien luominen asettamalla fosforiatomeja piille on johtava lähestymistapa piikvanttitietokoneen kehityksessä. Sijoittelun tarkkuus on kuitenkin osoittautunut välttämättömäksi, jotta saavutetaan vahva vuorovaikutus tai kytkeytyminen kubittien välillä. Kaksikubittiset portit - kvanttitietokoneen keskeinen rakenneosa – tarvitsevat kubittioperaatioiden suorittamiseen vuorovaikutusta kubittiparien välillä. Aiheen aikaisemmat tutkimukset ovat esittäneet, että piikiteen tietyissä paikoissa kubittien väliset vuorovaikutukset sisältävät värähtelykomponentin, joka voi hidastaa portin toimintaa ja vaikeuttaa niiden hallintaa. "Nyt, uusilla mittauksilla kubittien vuorovaikutuksista, olemme kehittäneet syvällisen ymmärryksen näiden värähtelyjen luonteesta ja luoneeet tarkan sijoittamisen strategiaa, jotta kubittien välinen vuorovaikutus olisi toimiva. Tämä on tulos, jonka monet uskoivat olevan mahdotonta," sanoo tutkimusta johtanut professori Sven Rogge. "Pii on anisotrooppinen kide, mikä tarkoittaa, että suunta, johon atomit sijoitetaan, voi vaikuttaa merkittävästi niiden väliseen vuorovaikutukseen", kertoo tohtori Benoit Voisin, tutkimuspaperin johtava kirjoittaja. "Vaikka anisotropia oli tunnettu asia, kukaan ei ollut tutkinut yksityiskohtaisesti, miten sitä voitaisiin käyttää värähtelevän vuorovaikutuksen vaikutuksen lieventämiseen. Huomasimme, että piikiteen tietyssä tasossa on erityinen kulma tai makea piste, jossa kubittien välinen vuorovaikutus on kestävin. Tärkeää on, että tämä makea kohta on saavutettavissa käyttämällä olemassa olevia skannaustunnelointimikroskoopin (STM) litografiatekniikoita, jotka on kehitetty UNSW:ssä. "Loppujen lopuksi sekä ongelma, että sen ratkaisu ovat suoraan peräisin kidesymmetrisistä olosuhteista, joten tämä on ´nice twist`," iloitsee Benoit Voisin. Roggen ryhmän saavutusten myötä CQC2T:n ja SQC:n tutkijat pystyvät käyttämään näitä vuorovaikutuksia laajempina järjestelminä skaalautuville prosessoreille. Aiheesta aiemmin: Piin kvanttibiteillä uusiin ulottuvuuksiin |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.