编辑:Sakura

人们通常认为量子技术太微妙,无法与电子设备共存。但是,芝加哥大学的研究人员声称已经设计出了一种新方法,可以在由碳化硅(SiC)制成的日常电子设备中创建和控制量子态。量子计算机的概念最早是在1980年代提出的,但是在过去的三十年中,量子技术的发展速度相对较慢。

传统计算机和量子计算机的工作方式之间存在根本差异。常规计算基于电路在给定时间处于关闭或打开:0或1的单一状态的现象。而量子计算是基于量子力学。它包括纠缠和叠加现象,在这种情况下,一次可能处于一种以上的状态。在量子计算机中,量子位是基本的构建单元。这些用于存储信息的量子位被描述为“ 0”和“ 1”状态的叠加,即它们可以同时存在。

量子计算技术通常被认为是非常微妙的,它无法与传统电子设备共存。但是,芝加哥大学普利兹克分子工程学院的研究人员发现,使用SiC可以电控制量子态。此外,研究人员发现,在SiC中产生的量子态发射出单光子光,其光波长接近电信频段。这使得SiC可以在光纤网络中使用,也可以通过将SiC中的量子态与电子设备相结合来创建新设备。

 

突破:在常规电子学中创造量子态-量子客
研究人员在普利兹克分子工程学院监测量子实验 (拍摄:David Awschalom,来源:uchicago.edu)

该团队描述了他们创建的“量子FM收音机”,该收音机能够在很长的距离内传输量子信息。通过一系列实验,他们还证明,使用二极管可以解决量子技术中常见的噪声问题,该二极管可以有效释放噪声的量子信号并使之几乎完全稳定。

这一突破可以帮助科学家设计和制造量子电子学,而无需使用执行量子实验通常需要的异质材料,例如悬浮原子,超导金属或钻石。芝加哥大学Liew Family分子工程教授、首席研究员David Awschalom说:“在商业电子产品中创建和控制高性能量子比特的能力令人惊讶。”

他补充说:“这些发现改变了我们对开发量子技术的思考方式,也许我们可以找到一种利用当今电子技术来构建量子设备的方法。”这项研究的结果在《科学》和《科学进展》杂志上发表的两篇单独的论文中进行了详细的描述。

引用文献:


文章来源:微信公众号量子客(ID : Qtumist)
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