Si los bioquímicos tuvieran acceso a una computadora cuántica, podrían simular perfectamente las propiedades de las nuevas moléculas para desarrollar fármacos de una manera que llevaría las décadas de las computadoras más rápidas de la actualidad. Un nuevo dispositivo nos acerca a proporcionar una computadora de este tipo. El dispositivo atrapa con éxito,detecta y manipula un conjunto de electrones sobre la superficie del helio superfluido. El sistema integra un canal nanofluídico con un circuito superconductor.
Debido a que son tan pequeños, los electrones normalmente interactúan débilmente con las señales eléctricas. El nuevo dispositivo, sin embargo, le da al electrón más tiempo para interactuar, y es esta configuración la que hace posible construir un qubit, el equivalente en computación cuántica de unLas computadoras cuánticas podrían proporcionar la potencia informática necesaria para modelar situaciones extremadamente grandes y complejas en física, biología, sistemas meteorológicos y muchos otros.
Si bien los electrones aislados en el vacío pueden almacenar información cuántica casi a la perfección, en materiales reales, los movimientos de los átomos circundantes los perturban, lo que eventualmente conduce a la pérdida de información. Este trabajo es un paso hacia la realización de electrones individuales aislados y atrapados aprovechandode la relación única que existe entre los electrones y el helio superfluido. Los electrones levitarán justo por encima de la superficie del helio, a unos 10 nanómetros de distancia, insensibles a las fluctuaciones atómicas a continuación. Si bien se conoce este efecto, no se ha mantenido en una estructura de dispositivo superconductordemostrado antes de este trabajo. En el corazón de esta nueva tecnología hay un resonador basado en la arquitectura de circuito de electrodinámica cuántica cQED, que proporciona un camino para atrapar electrones por encima del helio y detectar los espines de los electrones. Debido a que son tan pequeños, los electrones normalmenteinteractúa muy débilmente con señales eléctricas. Sin embargo, en el resonador, la señal rebota más adelante y atrás tHan 10,000 veces, dando al electrón más tiempo para interactuar.Es esta configuración la que hace posible construir un qubit, al tiempo que mantiene la coherencia cuántica.Los investigadores de la Universidad de Chicago han medido los fotones de microondas que emergen del resonador a medida que los electrones se filtraron lentamente de la trampa con el objetivo de medir electrones individuales.El dispositivo especializado fue diseñado y construido en colaboración con científicos de nanofabricación en el Centro de Materiales a Nanoescala.Los experimentos iniciales involucraron alrededor de 100,000 electrones, demasiados para controlar la mecánica cuántica, pero los experimentos actuales están disminuyendo el número.El objetivo es atrapar un solo electrón cuyo comportamiento puede analizarse y controlarse para su uso como un bit cuántico.
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Materiales proporcionado por Departamento de Energía, Oficina de Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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