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量子點中的量子位元

2011/02/27 | | 標籤:

量子點是將單一傳導帶電子局限於三維空間中的奈米結構物。長久以來,研究人員們尋求利用上述電子的自旋作為量子位元,來供量子電腦儲存二進制資料。不過,首先必須證實,能精確且迅速地控制此些量子位元。

圖片取自The Delft Spin Qubit Project

不巧地,使用振盪磁場來激發此些自旋,需要高頻磁場與極低溫度,這對實驗者們造成了一種挑戰。一種替代辦法是純粹使用電場及電子自旋軌道耦合(spin-orbit coupling):該涉及半導體核電荷背景資料的軌道運動,導致電子產生與其自旋耦合的磁場。

於傳統砷化鎵量子點中,使用自旋軌道耦合的自旋控制時間太長。最近,Leo Kouwenhoven及其荷蘭戴爾夫特科技大學(Delft University of Technology)與愛因霍芬科技大學(Eindhoven University of Technology)的同僚們轉向,已知具有較大自旋軌道耦合的砷化銦。

此外,該團隊於砷化銦奈米線中製作了上述量子位元,此些位元提供了諸多與其他半導體結合之另人關注的可能性。譬如,可能製造出將自旋狀態轉變成光子,來供長距離傳輸的光電裝置。更引人入勝的預言是,砷化銦奈米線或許有助益於拓樸量子計算(topological quantum computing)。

原文網址:http://blogs.physicstoday.org/update/2011/02/spin-doctors-operate-on-a-quan.html
翻譯:peregrine
本文轉載自PEREGRINE科學點滴

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