空穴法为打造更快、更强、更节能的量子计算机提供了理论指导

为了打造更快、更强、更节能的量子计算机,新南威尔士大学的科学家们,正努力向着这一目标前进。由澳大利亚研究委员会未来低能电子技术卓越中心(FLEET)、量子计算与通信技术卓越中心(ARC Center)、以及不列颠哥伦比亚大学(加拿大温哥华)之间新合作的论文可知,研究人员可通过孔优化操作,在操作速度和信息一致性方面取得权衡,进而扩大微型量子计算机中的量子比特规模。

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研究配图 - 1:二维空穴气体中的原型双量子点(来自:Quantum Information

据悉,制造量子比特的一种方法,就是利用电子的“自旋”特性(可以指向上方或下方),为了让量子计算机尽可能快速和强大,研究团队还选用了基于普通电极的纯电场操作方案。

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研究配图 - 2:量子比特的塞曼分裂

新南威尔士大学物理学院副教授 Dimi Culcer 表示:“理论研究表明,我们可通过使用空穴来解决这方面的问题。空穴可被认为是没有电子,但又表现得像带由正电荷的电子”。

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研究配图 - 3:移相时间

通过这种方式,研究团队得以让量子比特在面对源自固体背景的电荷波动时,具有不错的鲁棒性。此外量子比特对这种噪声最不敏感的“甜蜜点”,也是它能够以最快速度运行的关键。

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研究配图 - 4:弛豫和 EDSR Rabi 时间

Dimi Culcer 补充道:“这项研究预测了在每个由空穴组成的量子比特中的这一‘甜蜜点’的存在,进而为相关研究人员在其实验室中达成这一目标而提供了一套指导方针”。

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