ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Юрий Ерин / Запись

КУБИТ ИЗ АЛМАЗА

vortex
27.03.2008
15:51

О том, что такое кубит можно почитать тут . Для реализации кубитов в настоящее время используются разнообразные квантовые системы: спиновые состояния ядра атома или электрона, фотоны, находящиеся в  разных  поляризованных состояниях, джозефсоновские контакты , квантовые точки (quantum dot).

Новая технология изготовления кубита использует два спиновых состояния (спин вверх/спин вниз) непарного электрона, движущегося вокруг так называемой «молекулы» на основе  плёнки, приготовленной из искусственного алмаза. Эта  «молекула» состоит из атома азота, присутствующего как примесь среди атомов углерода, и расположенной по соседству вакансии в кристаллической решётке алмаза. Преимущество работы этого центра окраски  состоит в том, что такая структура может быть легко возбуждаться и поляризовываться с помощью лазерного луча. При этом она остаётся поляризованной довольно длительное время по меркам кубитов - около миллисекунды (для большинства кубитов время декогерентизации  составляет порядок наносекунды) и всё это происходит при комнатной температуре. Вводя электрон в одно из двух спиновых состояний, мы тем самым создаём долгоживущий кубит. Запутывая (entanglement) этот кубит с остальными, можем получить уже  логическое устройство, например, процессор для квантового компьютера.

Там же на сессии сообщалось об изготовлении самого маленького в мире алмазного (алмаз искусственный) кольца с диаметром 5 микрон и толщиной 300 нм, изготовленного специалистами из университета Мельбурна. Колечко является компонентом устройства для создания и  регистрации единичных фотонов. Фотографию колечка можно увидеть тут .

 

По материалам бюллетеня Американского института физики от 14 марта.

Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

27.03.2008 23:54#
lesnik
Кубит из алмаза
Я не знаю точно (не следил за деятельностью вокруг кубита в алмазе), но миллисекунда относится скорее к продольной (по отношению ко внешнему магнитному полю) релаксации электронного спина, Т1. Такое же значение это время имеет и для электронного спина в квантовой точке, но типичные температуры в тех экспериментах обычно гораздо ниже комнатной, точнее сказать так сразу затрудняюсь. Продольная релаксация соответствует переходу в низшее по энергии зеемановское состояние (в котором магнитный момент электрона сонаправлен со внешним магнитным полем). Под временем декогеренции понимают поперечную релаксацию спина, Т2. Она соответствует времени, за которое строгая периодичность вращения одного спина или синхронность вращения двух (многих) спинов (тогда говорят о времени Т2*) в магнитном поле нарушается.

Как интересно алмазное колечко единичные фотоны ловит, какой энергии (фотография, конечно, замечательная)?
28.03.2008 22:37#
vortex
Кубит из алмаза

Подробности, посвящённые работе кубита на алмазе я рекомендую посмотреть здесь.

По поводу колечка - это компонент в квантовом логическом устройствеи речь тут идёт о фотонах с частотами видимого диапазона.

29.03.2008 17:39#
lesnik
Кубит из алмаза
Спасибо, я посмотрел статью и ссылки в ней. Действительно, время поперечной релаксации (декогеренции) для азотных вакансий в алмазе (точнее электронных спинов на них) - порядка сотни микросекунд при комнатной температуре. Правда я плохо представляю, что есть эта вакансия: это атом азота расположенный вне периодической структуры или азот - это глубокая донорная примесь в данном случае? В то же время, для квантовой точки время декогеренции Т2* (усреднённое по ансамблю кубитов) при низких температурах порядка 10 нс. Но с помощью некоторой последовательнотси импульсов (эффект подобный спиновому эху) можно устранить дефазировку спинов за счёт разного окружения для кубитов и, оказывается, что собственно время декогеренции Т2 электронного спина в точке - порядка микросекунд (при низких температурах)[ссылка]. В этом смысле, конечно, "алмазные" кубиты имеют преимущество. Хотя низкие температуры могут быть нужны не только для кубитов, но и для техники, которая с ними работает (чтобы меньше шумела и т.д.).
31.03.2008 16:41#
vortex
Кубит из алмаза
Скорее всего, речь идёт о донорной примеси азота, которая замещает атом углерода.
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 654

Пользователей
в системе: 2783

Всего записей
и комментариев: 50264

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 17

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия