首页>产业 > 信息技术 > > 正文

“拉伸”钻石造出低成本量子比特

2023-12-04 11:39:56
来源:科技日报 作者:刘霞 评论:0

  美国芝加哥大学、阿贡国家实验室和英国剑桥大学科学家合作发明了一种新方法,通过“拉伸”金刚石薄膜,创造出了可显著降低设备运行成本且更易实现高保真控制的量子比特。相关论文发表于11月29日出版的《物理评论X》杂志。

通过“拉伸”钻石薄膜,科学家创造出更“物美价廉”的量子比特。

图片来源:《物理评论X》杂志

  量子比特具有独特的性质,但在其广泛应用之前,还要克服许多重大挑战,其中之一在于沿着量子网络传递信息的“节点”。组成这些节点的量子比特对热量和振动非常敏感,因此科学家必须将它们冷却到极低温度才能工作。目前最有前途的“节点”由钻石制成,这些量子比特能在相对较长的时间内保持量子纠缠的能力,但要做到这一点,它们必须被冷却到接近绝对零度。

  在最新研究中,科学家发现,如果在热玻璃上沉积一层钻石薄膜,就可在分子水平上拉伸钻石。这是因为随着玻璃冷却,其收缩速度比钻石慢,从而略微拉伸了钻石的原子结构。这种拉伸虽然只让原子之间分开极小距离,但对材料的行为将产生巨大影响。

  首先,量子比特可在4K(-269.15℃)的温度下保持相干性,尽管这温度仍然很低,但不需要非常专业的设备来实现,基础设施和运营成本降低了一个数量级。其次,这种变化也使利用微波控制量子比特成为可能,以前科学家输入信息和操纵系统时会引入噪音,降低系统的保真度,但使用新系统及微波,保真度提高到99%。

  研究人员指出,通过延长相干时间和可行的微波量子控制相结合,新技术可显著提高量子网络系统的运行温度,使其运行所需资源大大减少。

(责任编辑:韩梦晨)

版权与免责声明:
①凡本站注明稿件来源为:中国高新技术产业导报、中国高新网、中高新传媒的所有文字、图片和音视频稿件,版权均属本网所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表。已经本网授权使用作品的,被授权人应在授权范围内使用,并注明“来源:中国高新网、中高新传媒或者中国高新技术产业导报”。违反上述声明者 ,本网将追究其相关法律责任。
② 任何单位或个人认为本网站或本网站链接内容可能涉嫌侵犯其合法权益,应该及时向本网站书面反馈,并提供身份证明,权属证明及详细侵权情况证明,本网站在收到上述文件后,将会尽快移除被控侵权的内容或链接。
③如因作品内容、版权和其他问题需要与本网联系的,请在该事由发生之日起30日内进行。电话:010-68667266 电子邮件:dbrmt#chih.org (请将“#”换为“@”)
排行
  • 全部/
  • 本月

编辑推荐


扫描添加 中国高新技术产业导报

(数字报)

扫描添加 中国高新APP客户端
扫描添加 导报微信公众号