Producir qubits que puedan moverse

Al igual que con otros chips de producción, los cables que conectan los puntos cuánticos se fijan en su lugar durante la fabricación del chip. Dado que diferentes esquemas de corrección de errores requieren diferentes conexiones entre qubits, esto nos obliga a comprometernos con un esquema de corrección de errores particular durante la fabricación. Si se desarrolla un esquema mejor después de crear un chip, probablemente será imposible cambiar a él. Los algoritmos menos complejos pueden beneficiarse de esquemas de corrección de errores más simples y requieren menos gastos generales, pero no podremos reemplazar los esquemas con estos chips.

Así, los puntos cuánticos parecen personificar el equilibrio que enfrentamos con la computación cuántica: es más fácil para nosotros crear muchos puntos cuánticos y todo el hardware necesario para manipularlos, pero parece imposible que se beneficien de la flexibilidad que tienen otros tipos de qubits.

El objetivo del nuevo artículo es mostrar que esto no es necesariamente cierto.

Puntos móviles

Este nuevo trabajo se llevó a cabo en colaboración entre investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft y la startup QuTech. El equipo creó un chip que tiene una matriz lineal de puntos cuánticos y comenzaron con un espín de un solo electrón en cada extremo. Luego, con señales eléctricas apropiadas, pueden cambiar el giro al punto de malla, acercándolos gradualmente. (Y, por gradual, aquí nos referimos a fracciones de segundo, pero relativamente lento en comparación con la conmutación básica en electrónica).

Cuando los electrones están lo suficientemente cerca, las funciones de onda de espín se superponen, lo que permite a los investigadores realizar puertas de dos qubits en ellos. Esta manipulación se puede utilizar para entrelazar dos espines y, por tanto, es necesaria para construir qubits lógicos con corrección de errores; Esta puerta también es necesaria para realizar cálculos.

Luego, los investigadores confirmaron que podían mover los electrones de regreso a sus posiciones originales, después de lo cual las mediciones confirmaron que sus espines estaban entrelazados. Y como la teletransportación cuántica también requiere una puerta de dos qubits, demostraron que el proceso podría usarse para la teletransportación. La teletransportación puede mejorar el tipo de movilidad que ofrecen los qubits en movimiento, ya que puede usarse para mover estados después de que los qubits estén muy separados.



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