半导体中的晶格声子


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大量其他技术展示了量子相干性 , 除了我们上面讨论的那些 , 已经被提议和经过量子计算机测试 。 举个例子 , 光子量子计算机中的单个光子能在低温下被单个的弹道电子所取代半导体纳米结构 , 可能提供的优势 。 在相互作用和检测中非线性的可用性 。 作为另一个新兴的例子 , 基于离子和原子可能因使用小的极性分子而不是单个分子而受益原子 , 因为分子的旋转自由度提供了连贯控制的可能性更大 。

【半导体中的晶格声子】

另一个正在研究的固态体系是稀土体系离子在晶体宿主 , 其超细状态已被称为多年来表现出长时间的连贯性 。 不幸的是弱者这些杂质离子的光学跃迁阻止了单原子探测 , 所以 , 就像核磁共振量子计算一样 , 这种方法使用集成 。 在这样的体系中 , 可以达到相同的分辨率作为107个量子位 , 定义为具有明确光学定义的离子组由窄带宽激光隔离的跃迁频率 。 最初的稀土量子比特的状态可以通过光泵浦来初始化基态的超精细亚层 。



多量子位门是可能的通过大地和激发态的大永久偶极矩电子状态 。 这些量子位可能提供一个有效的接口飞行和物质之间的量子位与光子的存储时间最多10秒 。 其他承载单电子量子比特的材料也是如此 , 在考虑 , 富勒烯碳基纳米材料 , 纳米管和石墨烯具有良好的承载性能 。 基于电子的量子位元阵列 。 电子用于量子计算也可能是在低消相干环境下举行的表面液体氦 , 或包含在分子磁体 。



探索量子计算的进一步范畴通常涉及到在量子位之间调节量子逻辑的方法现有的类型 。 这方面的一个关键例子是超导的使用传输线腔和谐振器 , 而不是那些基于约瑟夫森结 , 如离子 , 极性分子和量子 。 量子霍尔系统中存在边缘电流、电容器、电感器、连接接头和超导量子位 。 最小电路模型超导量子比特 。 约瑟夫逊结用蓝色的数字表示 。 电荷的势能和量子位能级相位量子位 。 情况显微图超导量子比特 。 电路是由铝薄膜制成的 。



约瑟夫森结由两层 , 电荷之间的隧道屏障组成量子位 , 或者库珀配对箱 。 约瑟夫森路在这个尺度上 , 中间是不可见的 。 另一种可能对量子布线有用的相干电流 。 几乎每种类型的玻色子场都被探索过量子布线 , 包括半导体中的晶格声子、微机械振荡器中的光子、自由激子或杂化在半导体中的激子和腔光子之间 , 并在磁晶体中自旋波 。 这一类别中的其他想法包括用于旋转量子位的面声波和等离子体技术用于亚波长尺度的光子量子位的穿梭 。



量子计算的最后一个关键发展是使用保留量子信息的拓扑定义量子门 。 这些概念被用来定义普通量子位中异常强大的容错方案 , 但也已经被使用作为物理计算方法提出应适当硬件被发现 。 例如 , 一种量子激发被称为部分量子统计 , 已经被认为在凝聚态物质系统中起作用 。



实现由这些粒子编织而成的量子逻辑可能提供更多信息未来实现稳健量子计算的先进途径前景展望未来 , 哪种类型的硬件最有前途 。 为了实现大规模的量子计算机 , 为了回答这个问题很难的问题 , 我们可以比较一下一致性时间 。 随着技术的发展 , 时间可能会提高 , 它们有很多数量级的变化 , 最大的为在一个特定的离子阱中捕获一个特定过渡的离子 。

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