Научные исследования и технические разработки
по физике. Новости, факты, люди, интервью. Теория и практика.
Каталог статей. Каталог ссылок. Форум. Научно-технические разработки.
Документация, библиотека.
Палата мер и весов. Работа
для физиков. Юмор, сатира, лирика.
Более 50 лет тому назад кремниевые интегральные схемы революционизировали вычислительную технику. Не исключено, что именно кремний послужит основой и для квантовых компьютеров, способных решать задачи, недоступные для их классических предшественников (такие как, например, факторизация больших целых чисел и моделирование сложных квантовых систем). В работе [1] продемонстрирована возможность управления состоянием электронного спинового кубита в кремнии. Носителем спина служил электрон, локализованный у донорного атома фосфора, имплантированного в кремниевую подложку. Для инициализации и измерения использовался одноэлектронный транзистор, а для поворота спина – переменное магнитное поле (см. рис.).
Спиновый кубит в кремнии – основа будущих квантовых интегральных схем?
Время декогерентизации составило t ~ 200 мкс. За такое время удается выполнить около тысячи однокубитных операций. Величину t можно довести до ~ 1 с путем очистки образца от изотопов с ненулевыми ядерными спинами, а длительность одной операции сократить за счет увеличения амплитуды магнитного поля. Тогда количество операций с кубитом за время t достигнет ~ 109. Следующим шагом должно стать изготовление двух-, а затем и многокубитных устройств, работа которых будет основана на обменном взаимодействии между электронами доноров, отстоящих на ~ 10 нм друг от друга. Следует заметить, что для нормального функционирования кремниевых “квантовых чипов”, если они будут таки созданы, потребуются субкельвинные температуры. Поэтому без громоздкой системы охлаждения здесь не обойтись. Но это пока. А там – кто знает, может, и до квантовых ноутбуков доживем…