En la carrera por producir una computadora cuántica, varios proyectos están buscando una manera de crear bits cuánticos, o qubits, que sean estables, lo que significa que no se ven muy afectados por los cambios en su entorno.Elementos no disipativos capaces de funcionar a temperaturas muy bajas.
Para alcanzar este objetivo, los investigadores del Laboratorio de Fotónica y Mediciones Cuánticas LPQM STI / SB de EPFL, han investigado un condensador cuántico basado en grafeno no lineal, compatible con condiciones criogénicas de circuitos superconductores, y basado en dos dimensiones 2D materiales. Cuando se conecta a un circuito, este capacitor tiene el potencial de producir qubits estables y también ofrece otras ventajas, como ser relativamente más fácil de fabricar que muchos otros dispositivos criogénicos no lineales conocidos y ser mucho menos sensible a la interferencia electromagnética.fue publicado en Materiales y aplicaciones 2D .
Las computadoras digitales normales operan sobre la base de un código binario compuesto por bits con un valor de 0 o 1. En las computadoras cuánticas, los bits se reemplazan por qubits, que pueden estar en dos estados simultáneamente, con superposición arbitraria.aumenta su capacidad de cálculo y almacenamiento para ciertas clases de aplicaciones, pero hacer qubits no es tarea fácil: los fenómenos cuánticos requieren condiciones altamente controladas, incluidas temperaturas muy bajas.
Para producir qubits estables, un enfoque prometedor es utilizar circuitos superconductores, la mayoría de los cuales funcionan sobre la base del efecto Josephson. Desafortunadamente, son difíciles de hacer y sensibles a los campos magnéticos dispersos perturbadores. Esto significa que el circuito final debe serextremadamente bien blindado tanto térmica como electromagnéticamente, lo que impide la integración compacta.
En el LPQM de EPFL, se ha explorado esta idea de un condensador que es fácil de fabricar, menos voluminoso y menos propenso a interferencias. Consiste en aislar nitruro de boro intercalado entre dos láminas de grafeno. Gracias a esta estructura tipo sándwich y las propiedades inusuales del grafeno, ella carga entrante no es proporcional al voltaje que se genera. Esta no linealidad es un paso necesario en el proceso de generación de bits cuánticos. Este dispositivo podría mejorar significativamente la forma en que se procesa la información cuántica, pero también hay otras aplicaciones potenciales. Podría usarsepara crear circuitos de alta frecuencia muy no lineales, hasta el régimen de terahercios, o para mezcladores, amplificadores y acoplamientos ultrafuertes entre fotones.
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Materiales proporcionados por Escuela Politécnica Federal de Lausana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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