Оба электрона могут быть связаны на одном и том же доноре

Оба электрона могут быть связаны на одном и том же доноре (D — состояние), если к А-затворам приложено соответствующее напряжение. В Si:P D — состояние всегда синглетное с энергией связи второго электрона 1,7 мэВ. Следовательно, дифференциальное напряжение, приложенное к А-затворам, может вызывать движение заряда между донорами, что возможно только в том случае, когда электроны находятся в синглетном состоянии. Если электроны находятся в различном состоянии, то под вторым электродом может оказаться два электрона (принцип Паули!) — заряд окажется равен 2е. В противном случае имеем единичный заряд электрона. Движение заряда можно измерить, используя одноэлектронную емкостную технику. Такой подход к измерениям спина дает сигнал во все время релаксации спина, которое может достигать в Si:P тысяч секунд. 

Таким образом, определение спинового состояния в связанной системе двух электронов производится по измерению заряда, когда оба связаны в D — состоянии. Это возможно, когда они находятся в синглетном состоянии (с разными спинами). Для проведения двухкубитных операций расстояние между донорами должно составлять 100—200 А.

            Дальнейшее развитие идеи Кейна получили в работе Д. ДиВинценцо Квантовый Компьютер на электронном спиновом резонансе в структурах Ge–Si(D. Di Vincenzo, 1999), а само создание КК стало вещью более реальной.

            Таким образом, несмотря на всю привлекательность преимуществ квантового компьютера вопрос о реальной возможности его использования долгое время оставался открытым. Однако, за последние несколько лет состояние дел в этой области существенно продвинулось. Можно указать на несколько причин, по которым квантовые вычисления вызывают возрастающий интерес.

            Разработаны квантовые алгоритмы для решения упомянутых ранее наиболее трудных задач (например, для факторизации больших чисел P. W. Shor [7] и для поиска в неструктурированной базе данных L. K. Grover [8].

            Разработана процедура коррекции квантовых ошибок [9], без которой практически невозможны попытки создавать квантовый компьютер.

            Предложены реалистичные варианты конструкций квантовых компьютеров на основе твёрдотельных элементов и продемонстрирована экспериментально возможность квантовых вычислений на жидкостных ядерных магнитно — резонансных (ЯМР) квантовых компьютерах [10], [11], [12], [13] и на атомных кубитах в ионных ловушках.

           

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector