Muchos avances y dispositivos tecnológicos modernos se basan en la comprensión de la mecánica cuántica. En comparación con los semiconductores, unidades de disco duro o láser, los dispositivos cuánticos son diferentes en el sentido de que aprovechan directamente los estados cuánticos en el funcionamiento del dispositivo. Un gran objetivo de laEl campo consiste en desarrollar una computadora cuántica que funcione para superar a las computadoras tradicionales en ciertas tareas computacionales difíciles. Los investigadores de la Universidad de Oulu y la Universidad de Aalto han publicado un artículo de revisión sobre física relacionada con dispositivos cuánticos en la revista de Informes sobre el progreso en física .
Un concepto central en la mecánica cuántica es el del nivel de energía. Cuando un sistema mecánico cuántico, como un átomo, absorbe un cuanto de energía de la luz, se excita de un nivel de energía más bajo a uno más alto. Cambiar la separación entrelos niveles de energía se denominan modulación de frecuencia. En los dispositivos cuánticos, la modulación de frecuencia se utiliza para controlar las interacciones, inducir transiciones entre estados cuánticos y diseñar estructuras de energía artificial.
"La base de la modulación de frecuencia mecánica cuántica se conoce desde la década de 1930. Sin embargo, el avance de varias tecnologías cuánticas en la década de 2000 ha creado la necesidad de comprender y mejores herramientas teóricas de los sistemas cuánticos bajo modulación de frecuencia", dice Matti Silveri, actualmente uninvestigador postdoctoral de la Universidad de Oulu.
La comprensión y la utilización de la modulación de frecuencia es importante para desarrollar dispositivos cuánticos más precisos y puertas cuánticas más rápidas para las computadoras cuánticas de pequeña escala en el futuro cercano. El campo de investigación de dispositivos cuánticos y computación está creciendo rápidamente y recientemente ha atraído también inversiones de grandes empresasempresas de tecnología, como Google, Intel, IBM y Microsoft.
"Queríamos revisar el progreso experimental y teórico reciente con varios tipos diferentes de sistemas cuánticos bajo modulación de frecuencia. Esperamos acelerar la investigación en este campo", agrega el docente Sorin Paraoanu de la Universidad de Aalto.
El artículo analiza la física de la modulación de frecuencia en circuitos cuánticos superconductores, átomos ultrafríos, centros de vacantes de nitrógeno en resonadores de diamante y nanoelectromecánicos. Con estas plataformas, los niveles de energía se pueden modular con precisión con voltaje, microondas o láser en varios entornos experimentales.Los resultados teóricos del artículo son generales y se pueden aplicar a varios sistemas cuánticos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Aalto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :