Científics australians han investigat noves linies per augmentar els qubits, utilitzant l'acoblament espín-òrbita dels qubits de l'àtom.
Gràcies al grau de llibertat orbital, l'acoblament de l'òrbita de l'espín permet la manipulació dels qubits a través de camps elèctrics, en lloc de camps magnètics. L'ús de l'acoblament elèctric dipolar entre qubits, vol dir que aquests, es poden separar més oferint més flexibilitat en el procés de fabricació de xips.
En un d'aquests enfocaments, publicat en Science Advancements, un equip de científics de la UNSW dirigit pel professor Sven Rogge, ha investigat l'acoblament espín-òrbita d'un àtom de bor en silici.
Els àtoms únics de bor en silici, són un sistema quàntic relativament inexplorat, però aquesta investigació ha demostrat que l'acoblament de l'espín-òrbita proporciona molts avantatges per augmentar fins a una gran quantitat de qubits per la informàtica quàntica.
Seguint els anteriors resultats de l'equip de la UNSW, publicat el mes de Novembre del 2018 en el Physical Review X , el grup de Rogge, ara s'ha pogut centrar per aplicar ràpidament un estat de spin (1 o 0) de només dos àtoms de bor en un circuit extremadament compacte, tots allotjats en un transistor comercial.
Els àtoms en matriu de bor de silici, permeten una ràpida manipulació dels qubit i un acoblament d'aquest a grans distàncies. La interacció elèctrica també permet l'acoblament a altres sistemes quàntics, obrint les perspectives dels sistemes quàntics híbrids.
Una altra de les recents investigacions de l'equip de la professora Michelle Simmons a la UNSW, ha destacat el paper de l'acoblament d'òrbita de l'spin en qubits a base d'àtoms de silici, aquesta vegada amb qubits d'àtom de fòsfor. La investigació s'ha publicat recentment a la npj Quantum Information.
Aquesta recerca va revelar resultats sorprenents. Pel que fa als electrons en el silici, i en particular els que estan lligats al control de l'òrbita dels quibits, es consideraven com a febles, donant lloc a llargs temps de vida d'spins. No obstant això, els últims resultats van revelar un acoblament desconegut prèviament de l'spin d'electrons als camps elèctrics que normalment es troben en arquitectures de dispositius creades per elèctrodes de control.
Amb una acurada alineació del camp magnètic extern amb els camps elèctrics en un dispositiu d'enginyeria atòmica, s'ha trobat un mitjà per ampliar aquests temps d'espín a minuts.
Davant els llargs períodes de coherència i els avantatges tecnològics del silici, aquest acoblament recentment descobert del gir donant camps elèctrics, proporciona un camí per a les tècniques de ressonància d'spin activades elèctricament, que prometen una alta selectivitat dels qubits.
Tots dos resultats destaquen els beneficis en la comprensió i en el control de l'acoblament d'òrbita de l'spin per a les arquitectures de computació quàntica a gran escala.
Des del Maig del 2017, la primera companyia informàtica quàntica d'Austràlia, Silicon Quantum Computing Pty Limited (SQC), ha estat treballant per crear i comercialitzar una computadora quàntica basada en un conjunt de propietats intel·lectuals desenvolupades al Centre d'Excel·lència per a la Computació Quàntica i les Tecnologies de la Comunicació d'Austràlia ( CQC2T). El seu objectiu és produir un prototip de 10-quítits en silici cap al 2022 com a precursor d'una computadora quàntica basada en el silici comercial.
A més de desenvolupar la seva pròpia tecnologia patentada i la propietat intel·lectual, SQC continuarà treballant amb CQC2T i altres participants, en els ecosistemes del Quantum Computing d'Austràlia, per construir i desenvolupar una indústria de computació quàntica de silici a Austràlia i, en definitiva, serveis pels mercats globals.
Font: Universitat de Nova Gal·les del Sud
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada