ثبت رکوردی در پایدار نگه داشتن کیوبیت گرافنی

تاریخ : ۱۵ دی ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۳۱۸

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران موفق به ثبت رکوردی در پایدار نگه داشتن کیوبیت گرافنی شدند. آنها کیوبیت گرافنی را 55 نانوثانیه در حالت ابرموقعیت پایدار نگه داشتند. با این دستاورد می‌توان انتظار تولید کیوبیت‌های گرافنی را در آینده نزدیک داشت، چیزی که برای توسعه محاسبات کوانتومی ضروری است.

محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به ثبت رکوردی در حوزه انسجام زمانی کیوبیت گرافنی شدند. انسجام زمانی به این معناست که چه مدت می‌توان یک حالت ویژه را در کیوبیت حفظ کرد و اجازه داد تا دو حالت‌ منطقی را به‌صورت همزمان از خود نشان دهد. با این دستاورد می‌توان انتظار تولید کیوبیت‌های گرافنی را در آینده نزدیک داشت، چیزی که برای توسعه محاسبات کوانتومی ضروری است.

کیوبیت‌های ابررسانا، اتم‌های مصنوعی هستند که برای تولید بیت‌های  کوانتومی استفاده می‌شوند. بیت‌های رایج یکی از دو حالت صفر و یک را می‌پذیرند اما کیوبیت‌ها حالتی به نام ابرموقعیت‌ را نیز می‌توانند داشته باشند. مدت زمانی که کیوبیت‌ها می‌توانند در حالت ابرموقعیت باقی بمانند، زمان انسجام نام دارد. هر قدر این زمان انسجام افزایش یابد، توانایی کیوبیت‌ها در حل مسائل پیچیده بیشتر می‌شود.

اخیرا محققان اقدام به استفاده از گرافن برای تولید کیوبیت‌ کرده‌اند اما زمان انسجام این کیوبیت‌ها بسیار کم بوده بنابراین ساخت کامپیوتر کوانتومی با آنها با چالش روبرو بوده است.

در مقاله‌ای که محققان در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رساندند، نشان دادند که کیوبیت‌های گرافنی را می‌توان تا مدتی در حالت ابرموقعیت نگه داشت. این گروه تحقیقاتی موفق به ثبت رکورد 55 نانوثانیه برای زمان انسجام شدند.

ژئول وانگ از محققان این پروژه می‌گوید: «انگیزه ما در این پروژه، استفاده از  خواص منحصر به فرد گرافن برای بهبود عملکرد کیوبیت‌های ابرسانا است. در این تحقیق ما برای اولین بار نشان دادیم که می‌توان کیوبیت ابرسانای ساخته شده از گرافن را به صورت موقت در حالت ابرموقعیت قرار داد، چیزی که برای ساخت مدارات کوانتومی پیچیده ضروری است.»

کیوبیت ابرسانایی که در این پروژه استفاده شده دارای ساختاری موسوم به تماس ژوزفسون است. معمولا در این نوع ساختارها یک لایه عایق به‌صورت ساندویچ شده میان دو لایه ابرسانا (معمولا آلمومینیوم) قرار گرفته است. اما در این پروژه محققان از یک ورق گرافنی میان دو لایه عایق واندروالس از جنس نیترید بور هگزاگونالی استفاده کردند.

منبع : http://news.mit.edu/2018/physicists-graphene-qubits-1231

نظر شما