Ученым удалось создать графеновый "искусственный атом"

Электроны, заключенные в тюрьму крошечной квантовой ловушки, ведут себя совершенно по-иному, нежели их свободные собратья. Они могут находиться только на строго определенных энергетических уровнях (в квантовых состояниях), подобно электронам оболочек атома, именно по этой причине такие электронные ловушки называют искусственными атомами. Они обладают рядом свойств, как совпадающих со свойствами обычных атомов, так и уникальных, которые делают их необычайно полезными для применения в различных областях, в частности, в области квантовых вычислений. Эти уникальные свойства проявляются с наибольшей силой у искусственного атома, изготовленного на базе графена учеными из венского Технологического университета, Австрия, института RWTH Ахен, Германия, и Манчестерского университета, Великобритания.

Искусственные атомы, создаваемые в материалах наподобие арсенида галлия, обладают способностью находиться только в двух энергетических состояниях. Однако графеновые искусственные атомы, за счет высокого уровня симметрии кристаллической решетки графена, могут находиться в четырех квантовых состояниях. Это открывает новые пути для реализации технологий хранения и обработки квантовой информации, однако дело создания контролируемых в достаточной степени графеновых искусственных атомов является весьма и весьма сложным занятием.

Графеновые искусственные атомы демонстрируют ряд достаточно неординарных свойств. Электроны этих атомов сохраняются в состоянии квантовой суперпозиции в течение длительного промежутка времени, что делает их идеальным вариантом для работы в качестве квантовых битов, кубитов, квантовых вычислительных систем. Помимо этого, используя один и тот же метод, можно создавать сколь угодно большое количество искусственных атомов на кристалле одного чипа, что позволит создавать квантовые процессоры, насчитывающие любое число кубитов и обладающие поистине неограниченной вычислительной мощностью.

Источник: dailytechinfo

Комментарии: