Новые сведения о перемещении электронов среди кубитов

Две группы ученых сделали большой шаг в области создания квантового компьютера: они предлагают метод передачи электронов на довольно большое расстояние между квантовыми точками. Схемы будут использовать для этого звуковые волны на поверхности материала. Ученые уверены, что совсем скоро они смогут предоставить доказательства тому, что электроны способны прибывать к месту назначения сохраняя квантовую информацию.

Теория является доказательством того что квантовые компьютеры способны обогнать в плане производительности обычные. Но сборка первого квантового компьютера наталкивается на ряд препятствий: структуры необходимые для хранения кубитов очень сложно создать и легко сломать. Согласно последним экспериментам ученые пришли к выводу, что можно попробовать использовать квантовые точки в качестве кубитов которые могут содержать 0,1,2 электрона. Также два электрона  в квантовой точке остаются соединенными, если даже один их них будет перемещен. Это называется квантовая телепортация  и данный процесс, возможно, сыграет важную роль в квантовых вычислениях.

Несмотря на то что ученые уже нашли способ как перемещать электроны на небольшие расстояния, передача электрона по интегральной схеме среди тысяч кубитов остается нерешенной проблемой.

Суть проблемы состоит в том, что электроны, находясь в полупроводнике или металле, проходят через «моря»  остальных электронов, которые в свою очередь могут разрушить их квантовое соединение с другими электронов.  Логично предположить, что нужно очистить путь электрона, от посторонних частиц создав канал из изолятора. И тогда задача будет состоять в том, как дать электрону энергии для прохождения через этот канал без разрыва квантового соединения.

Для решения этой проблемы две группы ученых предложили идеи похожие между собой: были собраны похожие полупроводниковые приборы, на каждом есть две квантовые точки, которые располагаются на расстоянии в несколько микрон. Квантовые точки были сцеплены каналом полупроводника находившимся между проводящими электродами. Необходимая энергия сообщается электронам при помощи звуковых колебаний поверхности, которые создает пьезоэлектрический привод.

Устройство предложенное учеными передает электроны на расстояние в три мкм между квантовыми точками за временной период не больше 1 наносекунды.  Так появилась ключевая схема для реализации квантового компьютера.

© 2010 Nanotehnology.biz.