Una plataforma multi-qubit a escala atómica

Área de la Ciencia:

• Ciencia y tecnología cuántica
• Física del estado sólido
• La computación cuántica

Sus antecedentes:

• Los espines de electrones individuales en sólidos son clave para las tecnologías cuánticas.
• El ensamblaje atómicamente preciso de dispositivos cuánticos con acoplamientos controlados es un objetivo de larga data.

Objetivo del estudio:

• Para demostrar la construcción átomo por átomo de los qubits de espín de electrones acoplados.
• Para lograr operaciones coherentes y lectura de estos qubits.
• Desarrollar una plataforma escalable para las funcionalidades cuánticas.

Principales métodos:

• Utilizó un microscopio de túnel de exploración para el ensamblaje átomo por átomo.
• Empleó gradientes de campo magnético locales de imanes de un solo átomo para el control remoto de qubits.
• Implementó resonancia de doble espín de electrones pulsado con un qubit de sensor para la lectura.

Principales resultados:

• Construido y demostrado con éxito operaciones coherentes en qubits de espín de electrones acoplados.
• Logró operaciones rápidas de un, dos y tres qubits de una manera totalmente eléctrica.
• Estableció un método para controlar y leer los qubits "remotos".

Conclusiones:

• Se ha realizado una plataforma de qubits a escala de angstrom basada en espines de electrones.
• Esta plataforma facilita el montaje de abajo hacia arriba de dispositivos cuánticos con precisión atómica.
• Potencial para futuras funcionalidades cuánticas utilizando matrices de espín de electrones basadas en la superficie.