Les scientifiques trouvent encore une autre façon de faire fonctionner les Qubits à température ambiante

Les scientifiques trouvent encore une autre façon de faire fonctionner les Qubits à température ambiante

 

L’un des principaux défis pour faire fonctionner l’informatique quantique d’une manière pratique et utile est de faire avec la température – pouvoir assembler une machine qui n’a pas besoin d’être ultra-basse et entretenue en laboratoire températures pour rester suffisamment stable pour fonctionner.

 

Les scientifiques ont maintenant trouvé une nouvelle technique pour obtenir qubits , les éléments de base de l’informatique quantique , travaillant à température ambiante. Cela signifie que nous nous rapprochons considérablement de l’informatique quantique pour les masses.

Bien que la plupart des qubits à ce jour fonctionnent sur des matériaux supraconducteurs ou comme des atomes uniques, l’équipe a exploré ici l’utilisation de défauts dans carbure de silicium (SiC) pour contenir des qubits à la place – un coût plus simple et plus élevé -un moyen efficace de faire fonctionner les qubits selon les besoins.

Bien que le SiC ait été exploré comme matériau contenant des qubits auparavant, le problème consistait à obtenir ces qubits suffisamment stables pour être utilisés. La nouvelle recherche identifie les ajustements structurels nécessaires pour faire fonctionner la formule.

“Pour créer un qubit, un défaut ponctuel dans un réseau cristallin est excité à l’aide de lasers, et lorsqu’un photon est émis, ce défaut commence à luminescent”, dit le physicien Igor Abrikosov , de l’Université de Linköping en Suède.

“Il a été précédemment prouvé que six pics sont observés dans la luminescence du SiC, nommés respectivement de PL1 à PL6. Nous avons découvert que cela est dû à un défaut spécifique, où une seule couche atomique déplacée, appelée un défaut d’empilement, apparaît près de deux postes vacants dans le réseau. ”

Des modifications au niveau de l’atome comme celle-ci ont déjà été essayées: l’année dernière les chercheurs ont pu obtenir des qubits stables fonctionnant dans des défauts de diamant à température ambiante, en remplaçant un carbone atome avec un atome d’azote.

Le carbure de silicium est plus abondant et moins cher que le diamant, ce qui rend en partie la nouvelle recherche si prometteuse. Cependant, l’équipe n’a modélisé cette idée que jusqu’à présent – des expériences réelles, utilisant peut-être le dépôt chimique en phase vapeur , sont encore à venir. . La route va être longue, mais nous y arrivons.

Contrairement aux 1 et 0 binaires des bits de calcul classiques, les qubits peuvent être dans plusieurs états à la fois, augmentant de façon exponentielle la puissance de calcul potentielle et ouvrant la possibilité de résoudre des problèmes qui empêchent même les supercalculateurs d’aujourd’hui.

Les résultats de cette étude seront utiles bien avant que l’informatique quantique n’atteigne le courant dominant – ils peuvent également être appliqués au développement d’instruments scientifiques délicats, notamment des magnétomètres et des biocapteurs.

La recherche a été publiée dans Nature Communications .

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