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【亚博取现秒速出款】美科学家利用激光控制NV中心量子态

28 2月 , 2021  

本文摘要:美国科学家发现激光可以用来控制钻石单原子尺寸的缺损(称为氮空位中心,NV中心)的量子状态,比传统工艺具有更统一的控制性和更大的灵活性。

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如果周围发生的电子自旋缺失,就构成量子比特(量子计算机的基本单元)。钻石NV中心是一个有前途的量子比特,在过去十年中得到了普遍的研究,但设计钻石的生长依然是富有挑战性的工作。目前,美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校(UCSB )的科学家设计了一种利用激光脉冲控制半导体中分离的量子位的新方法。

传统的过程在连接量子比特之前必须初始化为特定的能量状态。在现有计算机中,信息的基本单位是0或1,但量化比特不同,可以是通过转换0、1或两者得到的任意数字,因此可以展开更简单的操作者。

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图1 :钻石各个电子自旋的全光控制。研究生ChristopherYale最初说,研究者试图想办法在一步中完成可能的量子比特状态转换。事实证明,有必要通过调整激光使其与磁矩相互作用来进行此操作。

除此之外,发现只需用于光学处理过程就能引起磁矩状态的相干旋转,读取我们自由选择的任何其他状态的相关状态。物理学研究生DavidChristle说,在操作NV中心方面,只有光控制比以往的方法(利用微波场和缺失的特定属性)更灵活,扩展性更好。如果有规则排序的量子位阵列,也用于传统的微波场,则很难只与阵列中的某个位进行对话,但不与其他位进行对话。原理上,通过在理想的光学系统中利用我们的技术,可以将光研究为单一的量子比特,只能与其进行对话。

图2 :从光学平台背面、从左到右依次显示ChristopherYale、DavidChristle、BobBuckley和F.JosephHeremans。(UCSB供应图)研究人员说,生产简单的量子计算机还需要时间,但这项研究为量子计算机生产建设了新的道路。

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