Thiết bị lượng tử mới hoạt động ở nhiệt độ phòng cho các qubit ổn định

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford đã phát triển một thiết bị lượng tử ở quy mô nano hoạt động ở nhiệt độ phòng, loại bỏ nhu cầu làm lạnh cực độ bằng phương pháp nhiệt độ cực thấp mà các máy tính lượng tử hiện nay phải sử dụng. Thiết bị đột phá này sử dụng các cấu trúc nano silicon được thiết kế kết hợp với một lớp molybdenum diselenide, một loại kim loại chuyển tiếp dichalcogenide (TMDC), để ổn định các qubit bằng cách liên kết spin của photon và electron. Chip silicon tạo ra “ánh sáng xoắn,” trong đó các photon quay theo mô hình xoắn ốc, cho phép kết nối mạnh mẽ với spin electron — điều quan trọng cho truyền thông và xử lý lượng tử. Các mẫu nano trên chip có kích thước xấp xỉ bước sóng ánh sáng nhìn thấy, cho phép kiểm soát chính xác các tương tác lượng tử này. Sáng kiến này giải quyết một hạn chế lớn trong công nghệ lượng tử: sự mất pha của qubit do nhiễu nhiệt ở nhiệt độ cao hơn. Bằng cách cho phép các qubit ổn định ở nhiệt độ phòng, thiết bị hứa hẹn làm cho hệ thống lượng tử nhỏ hơn, thực tiễn hơn và ít tốn kém hơn, có khả năng mở rộng ứng dụng ra ngoài các phòng thí nghiệm chuyên biệt. Các nhà nghiên cứu hình dung các ứng dụng trong...