50多年前预测的量子态发现,有助抑制超导量子比特中的噪声

百科 2024-04-16 02:34:25 63

科技日报记者 刘霞

德国汉堡大学物理学家在最新一期《自然》杂志上刊发论文称,多年的噪他们首次让所谓的前预量子点内的电子配对,50多年前日本量子科学家从理论上预测过这种量子态。测的超导这项研究有助科学家进一步探究超导体的量态量比秘密,促进超导量子比特计算机的发现发展。


银原子建造结构的有助抑制3D视图
图片来源:汉堡大学

电子通常相互排斥,这种现象对许多材料的特中电阻等性能产生了巨大影响。如果电子被“黏合”在一起“成双成对”变成玻色子,多年的噪情况就会发生巨大变化。前预“玻色子化”的测的超导电子不像单个电子那样相互排斥,许多可以身处相同位置或一致行动。量态量比拥有这种“玻色子化”电子对的发现材料最有趣的特性之一是超导性。

在本研究中,有助抑制汉堡大学科学家让一种名为量子点的特中人造原子内的电子配对,量子点是多年的噪纳米结构电子设备的最小组成部分。

为做到这一点,团队逐一将原子内的电子“锁”在由银制成的小笼中,随后,他们将锁定的电子耦合到一个超导体上,如此一来,电子继承了超导体的配对趋势。而且,他们将实验特征(一个能量非常低的光谱峰值)与日本量子科学家町田和重等人在20世纪70年代初预测的量子态联系起来。

迄今科学家还没有通过实验方法直接检测到该状态,但荷兰和丹麦科学家最近开展的研究表明,它有利于抑制超导量子比特中不必要的噪声,而超导量子比特是现代量子计算机的重要组成部分。

町田和重写信给该论文第一作者卢卡斯·施耐德博士称,感谢他“发现”了自己在半个世纪前的旧论文并借助巧妙的方法,在实验中证明了这一点。

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