シリコンの電子スピンの単発読み取り
Andrea Morello1, Jarryd J Pla, Floris A Zwanenburg
1Australian Research Council Centre of Excellence for Quantum Computer Technology, School of Electrical Engineering and Telecommunications, University of New South Wales, Sydney, New South Wales 2052, Australia. a.morello@unsw.edu.au
Nature
|September 30, 2010
まとめ
研究者は,シリコンの電子スピンの高精度,単発の読み取りを達成し,シリコン技術を使用してスピンベースの量子コンピュータとスピントロニックデバイスを開発するための重要なステップとなりました.
科学分野:
- 量子コンピューティング
- スピントロニクス (Spintronics) は,スピントロニクス (Spintronics) を開発したものです.
- 半導体物理学 半導体物理学
背景:
- 量子効果は,縮小するシリコントランジスタにおいて重要になりつつあり,マイクロプロセッサに課題を投げかけているが,新しい量子技術を可能にする.
- シリコンの電子スピンは,長い相関時間と弱いスピン軌道結合により,量子ビットの可能性を提供します.
- シリコンの単一スピンの制御と観察は,量子デバイスの開発の主要な障害となっています.
研究 の 目的:
- 高精度,シリコンの単一の電子回転の単発読み取りを実証するために.
- シリコンベースのシステムにおける量子情報の操作と制御を可能にする.
- シリコンベースの量子コンピューティングとスピントロニックデバイスの道を開くために.
主な方法:
- 金属酸化物半導体単電子トランジスタと結合したインプラントされたリンドナーを搭載した装置を使用しました.
- シングルショット・スピン・リーダウトの時間解像度測定を用いた.
- 磁場1.5テスラで装置を操作しました.
主要な成果:
- 90%を超えるスピン・リーダウト・フィデリティを達成しました.
- 約6秒の回転寿命が観察されました.
- シリコンの電子回転の単発,時間分解の読み取りを成功裏に実証しました.
結論:
- シリコンの高精度シングルショットスピン読み取りは,今や実現可能だ.
- このブレークスルーは,シリコンベースの量子コンピューティングとスピントロニクスの進歩に不可欠です.
- 既存のマイクロエレクトロニクス技術を活用して,将来の量子デバイスを製造します.
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