Rastgele katkının kaldırılması, kuantum cihazlarının yeniden üretilebilir üretimine izin verir
UNSW liderliğindeki bir işbirliği, kuantum elektronik cihazlarda rastgele katkılamanın kaldırılmasının, yeniden üretilebilirliklerini önemli ölçüde artırdığını buldu – kuantum bilgi işleme ve spintronik gibi gelecekteki uygulamalar için temel bir gereklilik.
Kuantum yeniden üretilebilirlik sorunu
Kuantum cihazları yapmanın zorluğu, şimdiye kadar aynı performans özelliklerini gösteren iki kuantum transistör yapmanın mümkün olmamasıdır.
Cihazlar fiziksel olarak aynı görünseler de, elektriksel performansları bir cihazdan diğerine önemli ölçüde değişebilir. Bu, birden fazla kuantum bileşenini eksiksiz bir kuantum devresine entegre etmeyi zorlaştırır.
Yeni, UNSW liderliğindeki çalışmada, araştırmacılar, sorunun, kuantum cihazlarındaki dopantların rastgele uzaysal konumundan kaynaklandığını gösteriyor.
Yarı iletkenlerin elektriği iletmesine yönelik geleneksel yaklaşım, onu başka bir elementle kimyasal olarak karıştırmaktır. Örneğin, silikona eklenen çok az miktarda fosfor atomu, fazla miktarda serbest elektron üretir ve elektrik akımının akmasına izin verir.
Ancak nano ölçekli kuantum cihazlarında, bu katkı maddelerinin rastgele konumlandırılması, iki cihazın aynı özellikleri göstermediği anlamına gelir.
UNSW liderliğindeki ekip, katkı maddelerinin tamamen çıkarılmasının kuantum cihazlarını önemli ölçüde daha yeniden üretilebilir hale getirdiğini göstermek için Cambridge’deki işbirlikçilerle birlikte çalıştı.
Baş yazar Ashwin Srinivasan şu yorumda bulundu: “Katkısız kuantum nokta temas transistörlerinin elektriksel kazancı, geleneksel katkılı cihazlara kıyasla yeni yaklaşım için üç kata kadar daha homojen.”
Sydney’deki UNSW Kuantum Cihazları laboratuvarı başkanı Profesör Hamilton şunları söyledi: “Rastgele dopingi kaldırmanın cihaz tekrarlanabilirliğini artıracağından şüphelenmiştik, ancak sonuçlar beklediğimizden çok daha iyiydi. Ashwin dokuz cihaz yaptı ve hepsi aynı olduğunu gösterdi. kuantum özellikleri ve elektriksel performans. Daha önce hiç böyle bir şey görmemiştim. Bu çalışma, kuantum cihazlarını tekrarlanabilir şekilde üretmenin mümkün olduğunu gösteriyor. ”
Tamamen yenilenmemiş mimarilere sahip kuantum cihazlarının yeniden üretilebilirliğinin iyileştirilmesi, Uygulamalı Fizik Mektupları.
CCNY ekibi kuantum algoritmasında çığır açıyor