【電子衝浪之間的量子比特】

江南布衣

【電子衝浪之間的量子比特】

 

 

 

衝浪聲波

兩個獨立的物理學家群體，如何轉移單電子量子點之間的距離比較長，是朝著建立一個實用的量子計算機邁出的重要一步。

 

這兩項計劃涉及上使用的一種材料的表面聲波推動量子點之間的電子 - 半導體亞微米大小的塊。

 

團隊有信心，他們很快就能顯示到達目的地，電子與量子信息不變，使得系統的一個可行的“量子數據總線”為量子計算機的。

 

量子計算機，利用純粹的量子現象，如疊加和糾纏，原則上應能夠超越經典計算機在某些任務。

 

但是，建立一個實用的量子計算機仍然是一個挑戰，因為很容易被破壞，存儲和傳輸的量子位（量子比特）的信息是棘手的實施和物理實體。

 

利用量子位的量子點的優勢是，他們可以容納零個，一個或兩個電子，從而定義“的邏輯狀態”量子比特的數據。

 

此外，兩個電子在一個點上糾纏 - 即使一個電子被小心取出，並運一段距離的條件仍然存在。

 

這個過程中，這是稱為“量子態隱形傳輸”，在量子計算機可以發揮重要作用。

 

避免退相干：

雖然物理學家可以可靠地相鄰量子點單電子短距離傳輸，移動集成包含電路幾百或幾千個量子位的是一個重大的挑戰。

 

問題是，在一個金屬或半導體中的電子通過一個巨大的“海”其他電子可以摧毀糾纏旅行。

 

避免這種“退相干”的方法之一是基本上排出海電子電路中的適當渠道 - 有效地使他們絕緣。

 

面臨的挑戰是如何給電子足夠的能量發送它通過渠道飛行，而不會造成退相干。

 

然而，現在，特里斯坦穆尼耶和同事在格勒諾布爾研究所，東京大學和德國波鴻大學的尼爾 - 和獨立，Rob麥克尼爾和大學在英國劍橋大學的同事 - 就發明了一種方法來提供那一腳。

 

兩支球隊製造出類似的半導體器件，每兩個量子點相隔幾微米。

 

在這兩種情況下的點是連接兩個電極之間的一個狹窄的半導體通道。

 

 

安全生產監督管理總局運動的電子顯示的巨大潛力

要耗盡其所有的傳導電子的通道，這兩支球隊施加一個負電壓，兩個電極。

 

任意球是由壓電致動器，注入一個表面聲波（SAW）脈衝沿通道提供。

 

一個看到的是聲波在材料的表面，它會導致在通道的正離子振盪來回旅行。

 

結果是一個不斷變化的電場，驅動器的電子前進。

 

極快的傳輸：

穆尼耶和他的同事們採用一個壓電致動器，能夠驅動電子在短短的1 ns的兩個點之間的3微米。

 

這是比為消相干摧毀一個量子比特，量子點的東西是必不可少的一個實用的量子計算機的幾微秒快很多，根據穆尼耶。

 

同時，在劍橋，麥克尼爾和他的同事們使用了兩個對立的壓電反彈相隔4微米的量子點之間的來回電子。

 

事實上，麥克尼爾說，他們能夠做到這一點高達60倍，這意味著電子走過了總額為0.25毫米。

 

在極低的溫度，這意味著有幾個通道隨機的聲波會引起退相干進行了兩個實驗。

 

鋸波本身是一致的，不應該破壞的糾纏，以麥克尼爾。

 

然而，無論是電子不遭受的旅程消相干- 的東西，這兩個實驗室目前正在調查小組已經確認。

 

這兩個隊的工作是在兩個單獨的文件自然。

 

關於作者麥高約翰斯頓是編輯器physicsworld.com。

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/47278