과학자들은 이상적인 양자 컴퓨터에 대한 견해가 크게 다릅니다. 다양한 조건에서 초전도 큐비트, 광학 트랩 및 원자(이온)뿐만 아니라 반도체뿐만 아니라 전자에 대한 트랩을 기본으로 제안합니다. 이 모든 것을 따로따로 20년 넘게 진지하게 연구했지만 이상적인 해결책은 없었고 그런 것도 없었습니다. 고체 상태로 냉각된 네온이 이상적인 큐비트의 기초가 될 가능성이 있습니다.
네이처 저널의 최근 기사에서 미국 에너지부의 아르곤 국립 연구소가 이끄는 팀은 큐비트(양자 비트) 형성을 위한 새로운 플랫폼의 생성을 발표했습니다. 플랫폼은 고체 상태로 냉각된 순수 중성 가스 네온을 기반으로 했습니다. 네온의 중립성과 순도는 외부 영향으로부터 큐비트의 최고 수준의 노이즈 내성을 보장하고 결과적으로 안정성(충분히 오랜 시간 동안 양자 상태를 유지하는 능력)을 보장합니다.
과학자들은 전자를 실제 큐비트로 사용했습니다. 전자는 가열되면 일반 백열 전구 필라멘트에서 방출되고 냉각된 네온의 표면에 부딪혀 그곳에 갇히게 됩니다. 위의 이미지에서 텅스텐 필라멘트는 전자를 방출하며, 이는 (빨간색) 고체 냉각 네온에 의해 포착됩니다. 회로는 네온 큐브 아래의 초전도 회로에 의해 제어됩니다. 파란색은 네온 표면에 있는 전자의 양자 상태를 나타냅니다(작가의 파동 함수).
일련의 실험에서 과학자들은 고체 네온의 단일 전자가 상당히 오랜 시간 동안 중첩 상태를 유지한다는 것을 보여주었습니다. 일관성 시간은 20년 이상 동안 개발된 큐비트의 변종에 필적하는 것으로 나타났습니다. 다시 말해, 초기의 새로운 플랫폼은 매우 유망한 것으로 판명되었습니다. 또 다른 질문은 이상적인 큐비트의 기반이 될까요? 과학자들은 새로운 연구에서 이에 대한 답을 찾을 것입니다.
2022-05-05 12:12:36
작가: Vitalii Babkin