Дефекты в алмазах помогут в создании квантовых компьютеров

Дефекты в алмазах помогут в создании квантовых компьютеров

Ученые из США предложили эффективный способ использования азото-замещенных вакансий в алмазе для нужд квантовых вычислений. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Applied Physics Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте издательства AIP Publishing .

Физикам удалось создать новую технику имплантации азото-замещенных вакансий в алмазный образец. Для этого ученые использовали допирование углеродной подложки тонкой азотной пленкой методом, аналогичном термодиффузии. В ходе процедуры допирования толщина слоя азота контролировалась за счет низкой скорости роста пленки, достигающей восьми нанометров в час. Это позволило исследователям ограничить глубину проникновения азота в углеродный материал и таким образом управлять расположением азото-замещенных вакансий в кристалле.

Используя вышеописанную методику, ученым удалось успешно создать азото-замещенные вакансии в углеродном объеме 180 нанометров. Такой нанообъем, по мнению ученых, может быть использован в качестве конструктивной части будущих квантовых электронных систем.

В этих системах, как считают ученые, азото-замещенные вакансии в алмазе могут выступать в качестве физических реализаций кубитов. Время спиновой когерентности для таких объектов превосходит 300 микросекунд, что позволяет дольше удерживать квантовую информацию, связанную с ориентацией спинов в кубитах.

В своей работе физикам удалось добиться необходимой локализации (расположения в нанообъеме) азото-замещенных вакансий и поддерживать необходимый уровень когерентности во времени. Ученые считают, что, кроме квантовой электроники, их работа может найти применение в биофизике при исследованиях процессов фотосинтеза на молекулярном уровне.

Кубит (квантовый бит) является квантовым обобщением классического бита. В отличие от последнего, кроме значений 0 и 1, он может принимать любое промежуточное значение, являющееся суперпозицией базисных состояний (0 и 1). Физическая реализация квантового бита, таким образом, использует любую систему, где такой принцип имеет место быть.

Азото-замещенные вакансии представляет собой дефект кристаллической решетки алмаза, в которой один атом углерода замещен на атом азота. Такое изменение решетки приводит к появлению у алмаза новых свойств, в частности, к управлению спинами в вакансиях при помощи электромагнитных полей (в том числе и света).

Lenta.ru

Похожие новости:
WFPA хочет запретить развитие квантовых компьютеров
Международная федерация по защите животных (WFPA) просят Страсбургский суд запретить создание квантовых компьютеров, сообщает «АйтиХак». Это требование объясняется тем, что один из революционных компьютерных ученых, участвующих в создании, австрийский физик Шредингер Ирвин, ставил жестокие эксперименты на своем ..
2012-04-2 1819 0 Технология
0
Дефектный алмаз превратили в источник отдельных фотонов
Японские и европейские физики создали источник единичных фотонов на основе дефекта в алмазе, работающий при комнатной температуре. Статья ученых появилась в журнале Nature Photonics. В рамках работы рассматривались особые дефекты, именуемые NV-центрами, или азотно-замещенными вакансиями в алмазе. Это класс так называемых точечных дефектов, состоящих ..
2012-04-16 2070 0 Технология
0
Найден природный изолятор для квантовых компьютеров
Ученые нашли природный топологический изолятор для квантовых компьютеров. Немецкие физики обнаружили в природе минерал кавацулит, который впервые был получен синтетическим путем в качестве топологического изолятора для квантовых компьютеров. Обзор исследования, опубликованного в Nano Letters, приводится в журнале ..
2013-03-14 1672 0 Технология
0
Установлен новый рекорд квантовых вычислений
Ученые из Австралии и Японии, используя новую физическую реализацию кубита, установили новый рекорд квантовых вычислений. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Nanotechnology. Специалисты создали особую физическую реализацию кубита — квантового обобщения классического бита. ..
2014-10-15 1859 0 Технология
0
Учёные сконструировали молекулярный двигатель
По данным сайта EE Times, международный коллектив ученых сообщил в журнале Nature Nanotechnology о создании многокомпонентного молекулярного мотора, способного вращаться вперед и назад. Вращать индивидуальные молекулы удавалось и раньше, но данное устройство стало первым полноценным молекулярным двигателем, ..
2013-01-17 2218 0 Технология
0
Ученые создали микросхему для квантовых компьютеров
Физики из Центра квантовой фотоники Бристольского университета (Великобритания) создали кремниевую микросхему, способную стать элементной базой для квантовых компьютеров. При этом они использовали традиционную технологию «кремний на изоляторе», что позволяет говорить о потенциальной дешевизне разработки. В отличие от кремниевых микросхем ..
2012-09-5 1672 0 Технология
0
Создан искусственный атом из графена
Международная группа ученых из Австрии, Германии и Великобритании создала искусственный атом из графена. Результаты работы исследователи представили в статье, опубликованной в журнале Nano Letters.Искусственным атомом или квантовой точкой называется структура, внутри которой электроны находятся «в ловушке». Они могут ..
2016-08-24 7139 0 Технология
0
Создан квантовый компьютер в алмазе
Учёные использовали алмаз для того, чтобы изготовить квантовый компьютер. Прежним попыткам создания подобного вычислительного устройства мешало воздействие внешней среды, искажающее вычисления. Теперь же физики из Нидерландов и США нашли решение этой проблемы. Алмаз начал использоваться для квантовых ..
2012-04-9 2985 0 Технология
0
Ученые Китая создали квантовую память
Ученые из Научно-технического университета Китая сообщили о создании прототипа устройства, который использует отдельные фотоны для хранения квантовых данных, сообщает Technology Review. Группе ученых под руководством Дун-Шэн Дина удалось сохранить фотон в определенном квантовом состоянии в течение ..
2013-05-17 1716 0 Технология
0
Новые прогнозы рыночного потенциала квантовых точек
Компания «MarketsandMarkets» предоставила новый доклад по исследованию под названием «Рынок квантовых точек (КТ) — Глобальный прогноз и анализ (2012 — 2022). В данном докладе исследователи прогнозируют, что рынок квантовых точек в период с 2012-го по 2022-ой года вырастит ..
2012-05-23 2124 0 Технология
0
Ученые сумели записать информацию в квантовые биты
Специалисты из Гарвардского университета сумели организовать запись информации на 2 секунды в квантовые биты. Что является безусловным прорывом по сравнению с предыдущим опытом, когда данные были доступны в течение времени, которое меньше этой цифры на 6 порядков, сообщает «PC-News.info». Кубитом называют ..
2012-07-10 1519 0 Технология
0
Разработки томского политеха по водоочистке станут реальными проектами
Томский политехнический университет (ТПУ) подписал соглашение о создании водного консорциума с двумя институтами СО РАН и компанией ООО "Сибстройнефтегаз"; благодаря договоренности водоочистные разработки вуза будут воплощены в реальных проектах. Соглашение о создании консорциума в пятницу подписали ректор ТПУ Петр Чубик, директор ..
2014-03-21 1794 0 Технология
0
Учёные США создали лазер размером с рисовое зерно
Исследователи из Принстонского университета (Princeton University) изготовили миниатюрный лазер нового типа, размер которого не превышает размеров рисового зернышка. Но самым интересным является то, что накачка этого микроволнового лазера, мазера, производится отдельными электронами, перемещающимися за счет эффекта ..
2015-01-24 5934 0 Технология
0
Компании Acronis и ID Quantique начали сотрудничество в квантовой криптографии
Компания Acronis начинает сотрудничество с ID Quantique с целью внедрения квантовых технологий в облачную защиту данных и предотвращения потенциальных кибер-угроз. Об этом сообщается в пресс-релизе компании Acronis, поступившей в редакцию «Ленты.ру». Совместный проект Acronis и ID Quantique предполагает создание новых методов ..
2015-10-02 1325 0 Технология
0
За движением электронов проследили с рекордной точностью
Группа британских исследователей провела серию экспериментов с полупроводником, в котором перемещался единственный электрон. Подробности со ссылкой на статью физиков в журнале Physical Review Letters приводит Physics, издание Американского физического общества. Специалисты из Кембриджского университета, Университетского колледжа Лондона ..
2013-11-26 1481 0 Технология
0