p (PhysOrg.com) - Embora os pontos quânticos existam desde a década de 1980, somente na última década os físicos criaram com sucesso pontos quânticos únicos laterais de poucos elétrons. Esses pontos quânticos permitem que os físicos manipulem os spins quânticos, que podem ser usados ​​como qubits para aplicações de informação quântica. Ao longo destas linhas, uma equipe de físicos do Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá, responsáveis ​​pelo ponto quântico único lateral de poucos elétrons original, projetou recentemente um novo circuito de ponto quântico triplo de poucos elétrons, e demonstrou que todos os três pontos quânticos podem ser ajustados em ressonância. p Como os cientistas explicaram em uma edição recente da Cartas de Física Aplicada , o projeto de pontos quânticos triplo pode ser útil em estudos de pesquisa de pontos quânticos, onde saber o número exato de elétrons é importante. O projeto também pode ter aplicações em futuros dispositivos de informação quântica envolvendo qubits de spin de elétrons.

p “Ter todos os três pontos em ressonância é um requisito para certas funcionalidades de informação quântica, como um barramento de spin para transmitir coerentemente informações de spin em um circuito, ”Disse o co-autor Louis Gaudreau PhysOrg.com .

p O grupo fabricou e experimentou vários designs de dispositivos, mas as primeiras versões foram consideradas marginais como pontos quânticos triplos e não ajustáveis ​​o suficiente para serem úteis. Finalmente, os pesquisadores descobriram um projeto que permitia que um a três elétrons fossem isolados em um ponto central com uma faixa de número de ocupação mais ampla disponível para os dois pontos externos.

p Para demonstrar a sintonização necessária do circuito, os cientistas ajustaram as várias tensões de porta para configurações onde todos os três pontos quânticos estavam em ressonância uns com os outros. Esses locais são chamados de pontos quádruplos. Perto dos pontos quádruplos, o grupo demonstrou a presença de reconfigurações de carga análogas aos efeitos de autômatos celulares quânticos.

p “Partindo de pontos quânticos duplos, que estão sendo estudados em vários laboratórios, a um ponto quântico triplo é um passo mais significativo do que apenas adicionar um qubit de spin extra, ”Disse Gaudreau. “Existem muitos conceitos que requerem três pontos quânticos, como a demonstração de emaranhamento, executando algoritmos quânticos simples e esquemas de correção de erros de computação quântica.

p "Em última análise, planejamos usar nosso dispositivo para executar aplicativos simples de informações quânticas, mas, como primeiro passo, precisamos demonstrar que podemos manipular spins em tal circuito obrigatório. Um dos conceitos interessantes que também estamos estudando com este dispositivo é 'backaction', ou seja, a forma como fazer a medição em si afeta o resultado. ”

p Mais Informações: L. Gaudreau, A. Kam, G. Granger, S. A. Studenikin, P. Zawadzki, e A. S. Sachrajda. “Um ponto quântico triplo de poucos elétrons sintonizáveis.” Cartas de Física Aplicada 95, 193101 (2009).

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