İnqrid Fadelli tərəfindən , Phys.org

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Silikon fotonikasında T mərkəzinə əsaslanan üç kubitli registr. Müəllif: Song və başqaları.

Kvant texnologiyaları, kvant mexaniki təsirlərindən istifadə edərək məlumatları emal edən, ötürən və ya saxlayan yüksək perspektivli cihazlardır. Klassik kompüterlər kimi bitlərə etibar etmək əvəzinə, kvant cihazları eyni anda birdən çox vəziyyətdə (0 və 1) mövcud ola bilən informasiya vahidləri olan dolaşıq kubitlərə əsaslanır.

Alp Sipahigilin rəhbərliyi ilə Kaliforniya Berkli Universitetinin (UC Berkeley) tədqiqat qrupu bu yaxınlarda kvant məlumatlarını saxlayan kiçik çoxqubitli yaddaş vahidləri (yəni kvant registrləri) yaratmaq üçün T-mərkəzləri kimi tanınan silikon çiplərində atom miqyaslı qüsurlardan istifadə potensialını nümayiş etdirdi.

Onların “Nature Nanotechnology” jurnalında dərc olunmuş məqaləsi elektronika sənayesində ən çox istifadə edilən material olan silikona əsaslanan kvant texnologiyalarının inkişafı üçün yeni imkanlar aça bilər.

Məqalənin aparıcı müəllifi Hanbin Song Phys.org-a bildirib ki, ” Silikon T mərkəzi, telekommunikasiya O-zolaqlı optik keçidləri millisaniyə miqyaslı koherentlik vaxtları nümayiş etdirən spin kubitləri ilə birləşdirən inkişaf etməkdə olan spin-foton interfeysidir”.

“Silikonda nöqtə qüsuru kimi, T mərkəzi, silikonda mövcud olan yüksək performanslı elektron-fotonik inteqrasiyadan istifadə etməklə miqyaslanma üçün perspektivli olduğunu göstərir. Bu işdə, optik dalğa ötürücüsünə inteqrasiya olunmuş tək bir T mərkəzindən istifadə edərək ~100 ms-ə qədər koherentlik müddəti olan üç kubitli registrin çip üzərində idarə olunmasını göstəririk.”

Kvant qüsurlarından istifadə edərək yeni cihazlar yaratmaq

Son illərdə bir neçə kvant mühəndisi və fizik bir-birinə optik komponentlər vasitəsilə bağlı olan bir neçə kubitdən ibarət yaddaş “qovşaqlarına” əsaslanan kvant texnologiyaları hazırlamağa çalışırlar. Bəzi tədqiqatlar həmçinin bu çoxqubitli vahidləri, xüsusən də T mərkəzlərini yaratmaq üçün silikondakı qüsurlardan istifadə potensialını vurğulamışdır.

Tədqiqatlarının bir hissəsi olaraq, Song və həmkarları T mərkəzlərinin bir neçə kubitə yerləşdirilməsi və çoxqubitli yaddaş qovşaqları yaratmaq potensialını nümayiş etdirməyə başladılar. Onlar xüsusilə silikondakı bu qüsurların kubitlər arasında əla kvant koherentliyini qoruya biləcəyini və yüksək performanslı fotonik kvant cihazları ilə nəticələnə biləcəyini göstərmək istədilər.

Bunu etmək üçün onlar əvvəlcə ion implantasiyası kimi tanınan bir texnikadan istifadə edərək silikonda kiçik işıq yayan qüsurlar olan T mərkəzləri yaratdılar. Bu texnika əsasən elektrik yüklü atomları (yəni ionları) bərk cismin üzərinə atmağı nəzərdə tutur ki, onlar onun içinə yerləşsin.

İonları silikona yerləşdirdikdən sonra, onlar sürətli termal tavlama kimi tanınan bir üsuldan istifadə edərək yaranan çipi qızdırdılar. Bu istilik əsaslı üsul atomların material daxilində bir az hərəkət etməsinə və nəticədə T mərkəzləri yaratmaq üçün daha sabit mövqelərə yerləşməsinə imkan verir. Nəhayət, komanda elektronika istehsalçılarına çiplərdə istənilən naxışlar yaratmağa imkan verən geniş yayılmış bir üsul olan litoqrafiyadan istifadə edərək çipdə kiçik optik və elektrik strukturları yaratdı.

“Foton inteqrasiyası T mərkəzi fotolüminesansını foton toplamaq üçün optik lifə səmərəli şəkildə birləşdirir, metal izlər isə çip üzərində fırlanma nəzarətini təmin edir”, – deyə Song izah etdi. “Biz kompakt, cihazla inteqrasiya olunmuş platformada üç kubitli registrin əlaqəli idarə olunmasına nail oluruq.”

Kvant yaddaşlarını reallaşdırmaq üçün perspektivli bir yol

İlkin sınaqlarda tədqiqatçılar tərəfindən yaradılan cihazın çox yaxşı işlədiyi, registri təşkil edən kubitlər arasında dolaşıqlıq yaratdığı və kvant məlumatlarını 100 millisaniyədən çox saxladığı aşkar edildi. Komanda sistemdəki kvant vəziyyətlərinin optik üsullarla oxuna biləcəyini göstərdi.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

“Biz göstəririk ki, T mərkəzi optik interfeysli üç kubitli kvant registri kimi istifadə edilə bilər”, – deyə Sonq bildirib. “Biz çoxlu kubitlər arasında idarə olunan-NOT qapılarını aşkar etdik, nüvə spinləri arasında dolaşıqlıq yaratdıq və 100 ms-ə qədər nüvə spin koherentlik vaxtını ölçdük. İş həmçinin ²⁹ Si nüvəsi vannasından istifadə edərək kubit registrini genişləndirmək və silikon T mərkəzindən kvant rabitəsi üçün miqyaslana bilən çoxkubitli yaddaş qovşağı kimi istifadə etmək imkanını təklif edir.”

Xüsusilə, bu yeni çoxqubitli registr silikona əsaslanır və sənaye ilə uyğun proseslərdən istifadə etməklə yaradıla bilər. Gələcəkdə daha çox sayda kubitdən ibarət kvant rabitəsi və informasiya emalı üçün daha böyük sistemlər istehsal etmək üçün genişləndirilə bilər.

Sonq əlavə edib ki, “T mərkəzinə əsaslanan kvant rabitə qovşağının reallaşdırılması üçün hələ də bir sıra irəliləyişlərə ehtiyac var. Hazırda biz qubit oxuma qabiliyyətini təkmilləşdirməyə və koherent spin-foton qapılarını təmin etmək üçün optik xətt enlərini azaltmağa diqqət yetiririk.”

Müəllifimiz İnqrid Fadelli tərəfindən sizin üçün yazılmış, Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Hanbin Song və digərləri, Silikon fotonikasında nüvə spin kubit registrinin dolaşıqlığı, Nature Nanotechnology (2025). DOI: 10.1038/s41565-025-02066-0

Jurnal məlumatı: Təbiət Nanotexnologiyası 

© 2026 Science X Network