由国立科技大学管理信息系统 量子位插图
信用:esa
(同Internationalorganizations)国际组织 来自NUST的科学家和来自瑞典、匈牙利和美国的同事一起
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发现了一种制造稳定的量子位的方法,这种量子位可以在室温下工作,与大多数现有的类似物形成对比
这为创造量子计算机开辟了新的前景
此外,研究成果已经可以用于制造高精度磁力计、生物传感器和新的量子互联网技术
这篇文章发表在《自然通讯》上
量子位是量子系统中最小的数据存储单元,类似于经典计算过程中众所周知的位
到目前为止,只有量子计算机的原型被创造出来,但是科学家们一致认为,在未来,这样的计算机将具有令人难以置信的计算能力
与此同时,量子技术已经在许多领域得到应用,比如超安全通信线路
其中一个主要问题是量子位的不稳定性和运行所需的极低温条件
今天,最流行的量子位类型是超导材料或单原子上的量子位
第一种和第二种都只在极低的温度下存在,需要巨大的成本来持续冷却系统
半导体材料可以成为一种有前途的类似物
例如,众所周知,可以在钻石晶格中的点缺陷上创建一个量子位
这种缺陷是由于一个碳原子被一个氮原子取代而产生的,缺陷附近有一个空位
已经证明这样一个量子位可以在室温下成功运行
来自俄罗斯国家科技大学和瑞典林科平大学的科学家以及来自匈牙利和美国的同事
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找到了用另一种材料碳化硅制造稳定半导体量子位的方法
与钻石相比,这要简单得多,也更具成本效益
碳化硅已经被认为是一种很有前途的制造量子比特的材料,但是有时候,这种量子比特在室温下会立即退化
因此,科学家们的目标是找出结构上的修改,以确保量子位的稳定运行
“为了创造一个量子位,晶格中的一个点缺陷被激光激发,当一个光子被发射时,这个缺陷开始发光
以前已经证明,在碳化硅的发光中观察到六个峰,分别命名为PL1至PL6
林科平大学的伊戈尔·阿布里科索夫教授说:“我们发现这是由于一个特殊的缺陷,在晶格的两个空位附近出现了一个被称为堆垛层错的‘位移’原子层。”
现在已经知道了哪个结构特征将使碳化硅量子位在室温下工作,这个特征可以人工产生,例如通过化学气相沉积
这一进展为制造能够在室温下工作的量子计算机开辟了新的前景
此外,根据科学家的说法,这些结果已经可以用于制造高精度磁力计、生物传感器和新的量子互联网技术
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