一个原子一个原子地构建了一个新的量子比特平台

发布时间：2023-10-12 12:04:14 所属栏目：外闻来源：互联网

导读：

　　研究人员从位于韩国梨花女大的国立科学研究院的IBS量子纳米科学技术研究所（QNS）获得了重要进步，该研究所在量子资讯学方面非常著名。他们与来自日本、西班牙和美国的团队合作，创

　　研究人员从位于韩国梨花女大的国立科学研究院的IBS量子纳米科学技术研究所（QNS）获得了重要进步，该研究所在量子资讯学方面非常著名。他们与来自日本、西班牙和美国的团队合作，创造了一个新的电子自旋量子比特平台，在一个表面上一个原子一个原子地组装。

　　与以前只能控制单个量子位的表面上的原子量子器件不同，QNS的研究人员成功地展示了同时控制多个量子位的能力，从而实现了单、二和三量子位门的应用。量子比特是量子信息的基本单位，是量子计算、传感和通信等量子应用的关键。QNS首席研究员朴秀贤(音)强调了这个项目的意义。他说:“到目前为止，科学家们只能在表面上创建和控制一个量子比特，这是向多量子比特系统迈出的重要一步。”

　　在Bae Yujeong, Phark Soo-hyon和Andreas Heinrich的带领下，QNS公司开发了这个新颖的平台，它由一系列放置在圆柱体薄多孔绝缘体原始表面上的一小部分单个各向异性的磁性原子组成。这些原子可以使用扫描隧道显微镜(STM)的尖端精确定位，并在电子自旋共振(ESR-STM)的帮助下进行操作。这种原子尺度的控制使研究人员能够相干地操纵量子态。他们还建立了控制远程量子位的可能性，为在无缺陷的环境中扩展到数十或数百个量子位开辟了道路。

　　Bae Yujeong表示:“我们现在可以同时控制表面上多个单个原子的量子态，这真是令人惊讶。”该平台的原子级精度允许远程操作原子来单独执行量子位操作，而无需移动STM的尖端。

　　这项研究标志着与其他量子比特平台(如光子设备、离子和原子陷阱以及超导设备)的重大区别。这种基于表面的电子自旋方法的独特优点之一是可以获得无数的自旋种类和可以精确组装的各种二维几何形状。然而，这种技术的缺点是需要大量的材料，并且由于它们不能在真空中制造，因此它们不能用于实际应用。

（编辑：开发网_开封站长网）

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