En un logro innovador para las tecnologías cuánticas, los investigadores del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge han creado un registro cuántico efectivo utilizando átomos dentro de un punto cuántico de semiconductores.
Publicado FisiologíaEl trabajo exhibe la introducción de un nuevo tipo de silencio ópticamente conectado: un progreso crítico en el desarrollo de redes cuánticas, donde son necesarios nodos cuánticos estables, escobiles y versátiles.
Los puntos cuánticos son objetos ópticos y electrónicos únicos que provienen de efectos mecánicos cuánticos. Estos sistemas ya se han utilizado en tecnologías como la pantalla de visualización y la imagen médica, y se han debido a la capacidad de manejarlos como una fuente brillante de fotón único en la comunicación cuántica. Sin embargo, las redes cuánticas efectivas requieren más que las simplemente emisiones de una sola publicación; También necesitan silencios estables que puedan contactar al fotón y almacenar datos cuánticos localmente. La nueva investigación se basa en los giros subyacentes del átomo del punto cuántico como un registro cuántico multi-cuerpo funcional para almacenar información durante el período prolongado.
Un sistema de múltiples cuerpos se refiere a la compilación de partículas interactivas, pero los giros nucleares dentro del punto cuántico, cuyo comportamiento combinado, da a luz a nuevas características emergentes que no están presentes en los elementos individuales. Los investigadores crearon un registro cuántico fuerte y esquelético utilizando estos Estados Unidos.
El equipo de Cambridge, en estrecha colaboración con colegas de la Universidad de Linz, preparó con éxito 1,5 giro nuclear como un “estado oscuro” de un giro combinado y cerrado. Este estado oscuro reduce la interacción con su entorno, conduce a una mejor solidaridad y estabilidad, y actúa como un estado lógico ‘cero’ del registro cuántico. Introdujeron un estado complementario de ‘One’ como un solo evento de tensión nuclear de Magnan-An que representa una onda coherente que involucra un solo volteo nuclear nuclear promovido a través de la parte nuclear. Juntos, estos estados permiten que la información cuántica sea escrita, almacenada, recuperada y lea con alta lealtad. Los investigadores lo demostraron con un ciclo operativo completo, aproximadamente el 69% de la lealtad de almacenamiento y un período de solidaridad de más de 130 microsegundos. Este es un paso importante para los puntos cuánticos como un nodo cuántico de scleble.
“Este avance demuestra como una prueba del poder de la física de poli-cuerpo para convertir dispositivos cuánticos”, dijo Meta Atatar, co-líder de la investigación del laboratorio Cavendish y profesor de física. “Al superar las limitaciones crónicas, mostramos cómo los puntos cuánticos pueden servir como nodos múltiples, allanando el camino para las redes cuánticas con aplicaciones de computación de comunicaciones y distribución. En el año internacional 2021 de cuántica, este trabajo también destaca la promesa de tecnología cuántica por destacando este trabajo.
El trabajo presenta una boda única de física de semiconductores, óptica cuántica y teoría de datos cuánticos. Los investigadores utilizaron técnicas de control avanzadas para la polarización en giros nucleares en puntos cuánticos en puntos cuánticos, que crean un entorno de palabras cortas para una operación cuántica fuerte.
“Al aplicar técnicas de respuesta cuántica y ganar una uniformidad significativa de los puntos cuánticos de gases, hemos superado los desafíos crónicos debido a las interacciones magnéticas nucleares no controladas”, Dorian Gangolph, co-líder del proyecto explicó, explicó, explicó y asoció el profesor de tecnología cuantía. “Este avance no solo establece puntos cuánticos como un nodo cuántico operativo, sino que también desbloquea una plataforma poderosa para explorar la nueva física de varios cuerpos y el evento cuántico emergente”.
Mirando hacia el futuro, el equipo de Cambridge notó que su registro cuántico podría mejorar sus técnicas de control y almacenar información sobre milisegundos durante décadas. Estas mejoras harán que los puntos cuánticos sean adecuados como memorias cuánticas intermedias en repetidores cuánticos: elementos críticos para conectar computadoras cuánticas remotas. Este ambicioso objetivo es mover las tecnologías de memoria cuántica con puntos cuánticos, una cooperación con Linz y otros socios europeos es el centro de su nueva subvención de Quantra, Madgard. Su investigación actual fue apoyada por el EPSRC, la Unión Europea, la Oficina de Investigación Naval en los Estados Unidos y la Royal Society.