| | Сегодня, 06:55 | Новости науки и техники
Ученым удалось создать графеновый «человек «атом»
Электроны, заключенные в «тюрьму» малой квантовой ловушки, ведут себя совершенно по-другому, что своих братьев свободными. Могут быть доступны только на определенных энергетических уровнях (квантовых состояний), подобно электронам оболочек атома, по этой причине эти сообщения ловушек называют искусственный атомов. Эти искусственные атомы, в свою очередь, обладают рядом свойств, которые совпадают с характеристиками обычных атомов и уникальные свойства, которые делают их чрезвычайно полезными для применения в различных областях, в частности, в области квантовых вычислений. И эти уникальные свойства проявляются с большей силой атома искусственный, изготовленный на основе графена ученые из Технологического университета в Вене, Австрия, института RWTH aachen, Германия, и университета Манчестера, Великобритания.
Искусственный атомов, созданные на материалы, например арсенида галлия, которые имеют способность находиться в двух энергетических состояниях. Тем не менее, графеновые искусственных атомов, с высоким уровнем симметрии кристаллической решетки графена, могут находиться в четырех квантовых состояний. Это открывает новые возможности для реализации технологий хранения и обработки квантовой информации, тем не менее, работа по созданию контролируемых в достаточной степени графеновых искусственных атомов-это очень, очень трудно.
Один из самых распространенных способов создания искусственных атомов к выводу, свободной от электронов внутри тонкий слой материала. Этот подход работает и в отношении графена, материала, первоначально с одноатомную толщину. Тем не менее, симметрии кристаллической решетки графена ломается на краях этого материала, которые не могут быть полностью гладкими, по определению. И это становится причиной, что вместо четырех, графеновый искусственный атом может находиться в одном из двух квантовых состояний.
Таким образом, путь проведения электроны внутри малых частиц плоские графеновой пленки не очень подходит для создания графеновых искусственных атомов. Для этого лучше подходит сочетание магнитных и электрических полей. С помощью кончика туннельного микроскопа электрическое поле может быть сосредоточена в небольшой локальной области поверхности графена, создавая ловушки, способные удержать электроны низкой энергии. И эффект магнитного поля с определенными параметрами, делает эти электроны вращаться в орбитах очень малого радиуса.
Графеновые искусственных атомов демонстрируют ряд достаточно больших свойств. Электроны этих атомов сохраняются в состоянии квантовой суперпозиции в течение длительного периода времени, что делает его идеальным для работы в качестве квантовых битов, кубитов, квантовых вычислений. Кроме того, с помощью того же метода, который можно создать произвольно большое число атомов в кристалл чипа, который позволит создавать процессоры, квантовые, состоящая из относительно большого числа кубитов и обладающие поистине неограниченные возможности обработки.
