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來(lái)源：科技日報 據來(lái)自劍橋大學(xué)的消息，該校研究人員日前找到了能夠控制半導體量子點(diǎn)中原子核排列的方法，從而為開(kāi)發(fā)量子存儲器提供了可行途徑。 量子點(diǎn)是由數千個(gè)原子組成的晶體，每一個(gè)原子都與被捕獲的電子發(fā)生磁相互作用。如果不干涉的話(huà)，這種擁有核自旋的電子相互作用，限制了電子作為量子比特（量子位）的作用。劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗室阿塔圖雷教授領(lǐng)導的研究團隊，利用量子物理學(xué)和光學(xué)原理，研究探索量子計算、傳感性及其在通信領(lǐng)域的應用。目前他們對目標量子組合進(jìn)行連貫性刺激導致了量子多體現象，為制造量子信息存儲器帶來(lái)了可能。 以往研究表明，在自旋量子位元和目標量子組之間一個(gè)確定的共格界面仍然難以捉摸。在這項新實(shí)驗中，研究人員首先使用一個(gè)電子，將半導體量子點(diǎn)中原子核自旋組合冷卻到原子核邊帶分解態(tài)；然后采用一種全光學(xué)方法來(lái)觀(guān)察單個(gè)量子化電子—原子核的自旋態(tài)轉變；最后，對自旋波中單個(gè)集體核自旋進(jìn)行相干光旋轉。這些努力使得每個(gè)量子點(diǎn)自旋量子位成為本地存儲器的基礎，并為孤立的多體系統的量子工程提供了一個(gè)固體平臺。 “量子點(diǎn)提供了一個(gè)理想的界面，由光線(xiàn)作為介導，可以控制和利用個(gè)體互動(dòng)旋轉的動(dòng)力學(xué)系統�！卑⑺䦂D雷說(shuō)，原子核可以從電子中隨機“竊取”信息的現象是可以得到利用的。事實(shí)上，當研究人員利用激光技術(shù)將原子核“冷卻”到小于1毫開(kāi)爾文，來(lái)探索電子和成千上萬(wàn)原子核之間的相互作用時(shí)，他們發(fā)現可以控制并操縱成千上萬(wàn)個(gè)原子核整齊地形成一個(gè)單體，證明量子點(diǎn)中的原子核可以與電子的量子位交換信息，并且可以像存儲器件那樣用于存儲量子信息。研究還證明，在量子點(diǎn)中，存儲元件自動(dòng)存在于每個(gè)量子位中。 主要研究人員甘高夫博士說(shuō)，這一發(fā)現將重新引起人們對半導體量子點(diǎn)的興趣，并提供了研究量子模擬復雜系統動(dòng)力學(xué)的工具。 |
