叠加多年来一直困扰着科学家,但是马萨诸塞州理工学院(MIT)的研究人员提出了一种使用合成钻石的新方法。
所谓的“ Qubits”是量子计算成功的核心。这些是量子计算机的原子尺度构建块,它不仅可以同时表现出一种物理状态。通常称为“叠加”,这是给出的原则量子计算机他们巨大的潜力。
保持稳定性是量子计算中最具挑战性的部分之一。但是研究人员发现了一种使用合成钻石的新策略。完善后,该方法最终可以创建量子计算机。
反馈控制通常有助于实现稳定性。使用特定的心态,科学家可以测量现有状态并进行相应的调整,以使系统稳定并保留该系统。但是,这种常规过程破坏了量子计算中的叠加。
新方法使用了钻石的氮散布中心。这使研究人员能够创建一个新的反馈控制系统,该系统不需要测量来维持量子叠加。
“我们现在没有拥有经典的控制器来实施反馈,而是使用量子控制器。由于控制器是量子,我不需要进行测量即可知道发生了什么,”说麻省理工学院的核科学与工程副教授Paola Cappellaro。
纯钻石包含以常规图案结构排列的碳原子。当晶格没有碳核时,就会发生空缺。具有氮呈现(NV)中心的钻石是碳核被氮原子代替的钻石。
当研究人员对合成钻石进行稳健的磁场,其NV中心的电子自旋可能会下降,向上或两种状态的量子叠加。在这里,量子计算的实际价值。
首先,使用微波将NV中心的电子自旋置于叠加。然后,使用射频辐射将氮核哄骗到确定的自旋状态。
然后,低功率的微波“纠缠”了NV中心及其氮核的旋转,因此它们将彼此依赖。这创建了可以与其他NV量子台一起进行计算的NV量子。
本质上,这种合成的钻石技术启用NV中心量子标题可将其叠加约1000倍。虽然钻石是女孩最好的朋友,但他们也可以是量子科学家的最大盟友。
科学家关于如何将我们的关系带到量子计算到一个全新水平的建议是详细的在日记上自然4月7日。
照片:米歇尔部落|Flickr