多亏了一个国际研究小组的努力,量子比特(qubits)现在可以更长久地保存量子信息。通过结合轨道运动和原子内部旋转,研究人员将保持时间或相干时间增加到10毫秒,比之前的记录长1万倍。由于相干时间的延长使得自旋轨道量子位成为制造大型量子计算机的理想对象,杏耀注册因此信息保留能力的提高对信息技术的发展具有重大意义。
他们于7月20日在《自然材料》上发表了他们的研究结果。
“我们用带电粒子定义了自旋轨道的量子比特,它看起来像一个洞,被硅晶体中的杂质原子捕获,”首席作者小林隆博士说,他是悉尼新南威尔士大学的研究科学家和东北大学的助理教授。“黑洞的轨道运动和旋转是紧密耦合在一起的。这让人想起一对啮合齿轮,其中圆周运动和旋转锁在一起。
量子位被编码为带电粒子的自旋或轨道运动,产生了建造量子计算机所高度要求的不同优势。为了利用量子位元的优势,Kobayashi和他的团队特别使用了硅中的奇异带电粒子“空穴”来定义量子位元,因为硅中空穴的轨道运动和自旋是耦合在一起的。
根据Kobayashi的说法,由洞编码的自旋轨道量子位对电场特别敏感,
杏耀平台 ,这允许更快速的控制和扩大量子计算机的规模。然而,量子比特受到电噪声的影响,限制了它们的相干时间。
Kobayashi说:“在这项工作中,杏耀开户我们将硅晶体像橡皮筋一样拉伸,从而提高了自旋轨道量子比特对电场的敏感性。”“这种自旋轨道量子比特的机械工程使我们能够显著地延长它的相干时间,同时仍然保持中等的电敏感性来控制自旋轨道量子比特。”
想想手表上的齿轮。它们各自的旋转推动着整个机械装置来保持时间。并不是自旋或轨道运动,而是它们的结合将信息向前推进。
Kobayashi说:“这些结果为开发新的人工量子系统以及改善自旋量子技术的功能性和可扩展性开辟了一条道路。”