科學家發現了一種新的量子狀態,即工程師可以利用二維(2D)半導體芯片來比以往任何時候都更可靠地控制量子信息。它為從亞原子顆粒中提取量子信息的新方法提供了有希望的鉛。
Ultrathin 2D材料的最新進展(僅是分子厚)為計算機芯片創造了有希望的候選者,這些芯片將更多的功率包含在更少的空間中。 2D半導體也為。
量子糾纏,兩個亞原子顆粒可以通過“連貫性”在時間和空間上共享信息,這是高度精緻的,但對於並行處理計算至關重要,而不是順序。
防止衰減- 亞原子結構中的量子特性的喪失- 對於量子糾纏在量子計算機中有效是必不可少的,但是3D結構高度容易受到熱影響(例如熱)或流浪電磁波,並且通常在骨骼中崩潰,並且通常在骨骼中崩潰。第二。這是2D材料進入的地方。
在2D材料中保持連貫性要容易得多,因為它們不太容易受到這些倒塌相干性的熱影響。
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儘管在2D材料中尚未對相干機制有很好的了解,但是 新研究 10月9日在期刊上發布納米字母,描述了科學家如何發現一種可以保持更長的連貫性時期的新量子狀態。他們還確定了在這種新量子狀態下引起量子糾纏的機制,因此也提出了一種可以控制和從中提取量子信息的方法。
從未見過的量子狀態
具體而言,他們第一次與浮雕狀態結合觀察到激子形成過程。使用光電子光譜和2D半導體,科學家觀察到激子形成 - 當光子將電子激發到更高的能量狀態時,這會發生。激子是一個準粒子,由電子和帶正電的孔組成,它們結合在一起。
與常規半導體相比,2D材料的進一步好處是激子具有強大的結合能水平。在由時間週期場驅動的量子系統中(在這種情況下,驅動器是短的光子突發),可能會發生準平穩狀態,稱為“ floquet狀態”。這些具有與平衡狀態下的原始非發射系統的特性顯著不同。新狀態是這兩種已知條件的結合。
“我們發現了一種新的量子狀態,稱為激子浮動綜合態,並提出了一種新型的量子糾纏和量子信息提取的機制,“”Jaedong LeeDaegu Gyeongbuk科學技術學院的一份聲明中說。 “預計這將推動二維半導體的量子信息技術研究。”
在這項研究中,科學家們承認,瞬時形成的新型量子狀態對2D半導體介質的新應用提出了“挑戰”,儘管他們沒有詳細介紹本文中的主要挑戰。但是,他們有信心他們的研究有望為使用2D半導體創建一種新型的可重構設備鋪平道路,以將數據存儲在量子計算機中。