哥哥射 硅魔法:量子互联网的改日驱能源
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哥哥射 硅魔法:量子互联网的改日驱能源
发布日期:2024-07-30 19:29    点击次数:133

哥哥射 硅魔法:量子互联网的改日驱能源

通过诳骗传统半导体器件,野心东说念主员告捷激勉了量子通讯的新潜能哥哥射,从而更接近竣事量子互联网的宏伟愿景。

大黑比

野心表露,借助现存的电信技巧和基础尺度,量子互联网的诞生历程不错显赫简化。近期野心发现硅(一种庸俗使用的半导体材料)中的残障能在常用的电信波长上传输和存储量子信息,这些残障有望成为灵验量子通讯中承载量子比特的主要竞争者。

探索硅中的量子残障

哈佛大学John a . Paulson工程与应用科学学院(SEAS)塔尔-科因应用物理学和电气工程表现伊夫林·胡指出:“那边仍然是一个未被皆备探索的畛域。尽管新的候选残障算作量子存储平台的前程普遍,但关于为什么使用某些特定设施来创建它们,以及如安在集成历程中快速表征它们偏执互相作用,频频险些一无所知。关键在于咱们怎样调节它们的行为,使它们展现出一致的特质?淌若咱们要从这个充满可能性的寰宇中创造出实用技巧,咱们必须找到更好、更快、更灵验的样貌设施。”

目下,胡表现和一组野心东说念主员开发了一个平台来探伤、交互和适度这些潜在的坚韧都子系统。该装配诳骗通俗的电子二极管(半导体芯片中最基础的组件之一)主管商用硅晶圆里面的量子比特。利用此拓荒,野心者能探索残障对电场变化的反应,革新其在电信频段内的波长,致使适度其开启与关闭。

“淌若咱们要从这个充满可能性的寰宇中创造出实用技巧,咱们必须找到更好、更快、更灵验的样貌设施。”

- Evelyn Hu, Tarr-Coyne应用物理和电气工程表现

利用量子通讯残障

SEAS的博士候选东说念主亚伦·戴示意:“在硅中发现这些残障最怡悦东说念主心的少量是,你不错在这种熟习的材料中使用无人不晓的器件,如二极管,来一语气全新的量子系统,并借此竣事一些翻新。”戴与哈佛大学野心员麦迪逊·苏图拉共同引导了此项野心使命。

尽管野心团队继承这种设施来表征硅中的残障,但它也不错算作其他材料系统中残障的会诊与适度用具。

这项野心效果已发表于《当然通讯》杂志。

量子放射器和蚁集应用

量子残障,亦称为色心或量子放射体,是完好意思晶格结构中的不法例部分,梗概拿获单个电子。当这些电子受激光映照时,自偷自拍会放射特定波长的光子。关于用于量子通讯的硅中残障,野心东说念主员额外感好奇羡慕好奇羡慕的是G中心和T中心。当这些残障拿获电子后,电子会在庸俗应用于电信的O波段波长上放射光子。

在这次野心中,团队主要眷注G中心残障。他们率先需要弄明晰的是制造这些残障的设施。与其他类型残障不同,G中心残障的造成是通过向晶格中添加原子,额外是碳原子,而胡、戴及野心小组的其他成员发现,添加氢原子对合手续造成残障也至关进攻。

开发量子蚁集用具

野心东说念主员随后继承一种新设施制造电子二极管,该设施梗概在不挫伤残障或二极管性能的情况下,将残障最好地夹在每个器件的中心位置。这种制造设施能在一块商用晶圆上制造出数百个带有镶嵌式残障的器件。将系数拓荒辘集起来并施加电压或电场后,野心小组发现,当负电压施加在拓荒上时,残障会关闭并变暗。

戴博士指出:“了解环境变化何时导致信号丢失,关于蚁集应用中融会系统的工程联想至关进攻。”

野心东说念主员还发现,通过使用局部电场,他们梗概调节残障发出的波长,这关于需要对皆的不同量子系统而言极为进攻。

此外,该团队还开发了一种会诊用具,不错成像拓荒中镶嵌的数百万个残障在电场作用下如安在空间中变化。

改日发展主义及营业后劲

戴博士提到:“咱们发现,修改残障电环境的姿首具有空间抽象,咱们不错通过不雅察残障发出的光强度的变化径直对其进行成像。通过使用如斯多的放射器并获取其性能的统计数据,咱们当今对残障怎样反应环境变化有了深远的一语气。这不错匡助咱们为改日的拓荒中的这些残障构建最好环境。咱们对使这些残障处于‘懒散’或‘不懒散’现象的成分有了更好的一语气。”

接下来哥哥射,团队筹画使用交流的技巧来探讨硅中的T中心残障。



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