Oamenii de știință au descoperit o nouă stare cuantică pe care inginerii o pot valorifica într-un cip de semiconductor bidimensional (2D) pentru a controla informațiile cuantice mai fiabil ca niciodată. Oferă un plumb promițător într-o nouă metodă pentru extragerea informațiilor cuantice din particule sub-atomice.
Progresele recente în materialele Ultrathin 2D – care au doar o moleculă groasă – au creat candidați promițători pentru jetoanele de computer care împachetează mult mai multă putere într -un spațiu mult mai puțin. Semiconductorii 2D oferă, de asemenea, oportunități fantastice pentru Calculare cuantică.
Îmbinarea cuantică, prin care două particule subatomice pot împărtăși informații în timp și spațiu prin „coerență”, este extrem de delicată, dar esențială pentru procesarea calculelor în paralel, mai degrabă decât în secvență.
Prevenirea deconenței – pierderea proprietăților cuantice într -o structură subatomică – este esențială pentru ca legătura cuantică să fie eficientă în calculatoarele cuantice, dar structurile 3D sunt foarte predispuse la influențe termice (cum ar fi căldura) sau unde electromagnetice rătăcite și, de obicei doilea. Aici intră materialele 2D.
Menținerea coerenței într -un material 2D este mult mai ușoară, deoarece acestea sunt mai puțin predispuse la aceste influențe termice care prăbușesc coerența cuantică.
Deși mecanismele de coerență nu au fost încă bine înțelese în materialele 2D, a nou studiu Publicat pe 9 octombrie în Jurnal Scrisori nanoa descris modul în care oamenii de știință au descoperit o nouă stare cuantică care poate menține perioade mai lungi de coerență. De asemenea, au identificat un mecanism care provoacă înțelegerea cuantică în această nouă stare cuantică, propunând astfel și o metodă prin care informațiile cuantice pot fi controlate și extrase din ea.
O stare cuantică niciodată văzută
Mai exact, pentru prima dată, au observat procesul de formare a excitonului împreună cu stările Floquet. Folosind spectroscopie fotoelectronică cu un semiconductor 2D, oamenii de știință au observat formarea excitonului – care apare atunci când un foton excită un electron într -o stare energetică mai mare. Excitonul este un cvasi-particule constând dintr-un electron și o gaură încărcată pozitiv, care sunt legate între ele.
Un alt beneficiu al materialelor 2D, față de semiconductori convenționali, este că un exciton are un nivel puternic de energie de legare. În sistemele cuantice conduse de un câmp periodic timp (în acest caz, șoferul este scurte explozii de fotoni), pot apărea stări cvasi-staționare, cunoscute sub numele de „State Floquet”. Acestea au proprietăți care diferă semnificativ de cele ale sistemelor originale UNDRIVEN într -o stare de echilibru. Noul stat este o conjuncție a acestor două condiții cunoscute.
„Am descoperit o nouă stare cuantică, cunoscută sub numele de starea de sinteză exciton-floquet și am propus un nou mecanism pentru înțelegerea cuantică și extragerea informațiilor cuantice”, ” Jaedong Lee a lui Daegu Gyeongbuk Institutul de Știință și Tehnologie, a declarat într -o declarație. „Se preconizează că va conduce cercetarea tehnologiei informației cuantice înainte în semiconductori bidimensionale.”
În studiu, oamenii de știință au recunoscut noile stări cuantice care sunt formate tranzitoriu, prezintă o „provocare” pentru noile aplicații ale media semiconductoare 2D, deși nu au elaborat ceea ce ar fi principala provocare în lucrare. Cu toate acestea, sunt siguri că cercetările lor promite să deschidă calea pentru utilizarea semiconductorilor 2D pentru a crea un nou tip de dispozitiv reconfigurabil pentru a stoca date în computere cuantice.
Comentarii recente