Четене на глас Квантовият компютър бавно се оформя. Учени от Германия и САЩ сега успяха за първи път да извлекат квантова информация, съхранявана в твърдо вещество.Телектрично четат ядреното въртене на фосфорните атоми в силиконов слой. Такива чужди атоми биха могли да станат веднъж като основни единици за съхранение? така наречените квантови битове или кубити? използван в квантов компютър, базиран на силиций. При определени обстоятелства дори конвенционалните производствени процеси могат да бъдат използвани за неговото производство. Мартин Щутцман и колегите му от Института Уолтър Шотки в Гарчинг, Института Хан-Майтнер в Берлин и Университета в Юта използват парче силиций, легиран с фосфорни атоми, като елемент за съхранение на експеримента си. Ако фосфорните атоми са достатъчно отдалечени, отделните атоми по принцип могат да бъдат използвани като елементи за съхранение на квантов компютър.

Информацията в този случай се съхранява в ядрените завъртания на фосфорните атоми. В експеримента си изследователите охлаждаха силициевото парче до около пет Келвина, така че всички ядрени завъртания на фосфорните атоми сочиха в една и съща посока. Използвайки комбинация от магнитни полета и радиовълни, ядрата бяха енергизирани така, че завъртанията им периодично променят посоката си.

За да можем да възприемаме тези трептения, преди това се използва един от методите, известни от медицинския ядрено-магнитен резонанс. В допълнение към големите технологични усилия, може да се прочете едновременно само цялото въртене от около десет милиарда фосфорни ядра. За функционален квантов компютър обаче би било необходимо четенето на едно ядро.

Екипът на Щутман вече е успял да прочете общото въртене от само десет хиляди фосфорни ядра с електрически средства. За тази цел върху силициевата плоча трябваше да се изпарят два златни електрода, заедно с тънък разделителен слой стъкло. След това колебанията на ядрените завъртания на фосфорните атоми непосредствено под повърхността бяха забележими от колебанията в потока на тока през електродите. показ

Това е изненадващо на пръв поглед, тъй като този метод всъщност адресира само електроните на фосфорните атоми. Въпреки това, техните завъртания бяха свързани с завъртанията на ядрата чрез явление, наречено спино-орбитално свързване. По този начин трептенията на ядрения спин могат да бъдат разчетени индиректно по пътя на спина на електроните. Сега изследователите искат да се опитат да намалят допълнително броя адресирани фосфорни атоми? в най-добрия случай - на един атом.

Nature Physics, онлайн предварително издание, DOI: 10.1038 / nphys465 Stefan Maier

© science.de

Препоръчано Избор На Редактора