O elemento negligenciado pode fazer parte do time dos sonhos da computação quântica
p Um átomo de bismuto em uma fatia de um cristal de silício. A grande nuvem verde clara mostra as posições possíveis da função de onda do elétron ligado, e a flecha roxa é seu giro. O spin nuclear do bismuto (seta azul) pode inclinar em dez direções diferentes, mostrado em vermelho e amarelo. Obra de arte de Manuel Vögtli (LCN).
p Uma equipe de cientistas do London Centre for Nanotechnology e do National High Magnetic Field Lab (NHMFL) na Flórida descobriu uma maneira nova e mais eficiente de codificar informações quânticas dentro do silício. p Apesar de ser compatível com os chips de silício ao nosso redor, o elemento químico bismuto foi esquecido até agora em favor dos átomos de fósforo na corrida para as tecnologias quânticas. Isso ocorre porque a microeletrônica de hoje usa fósforo dissolvido em silício.
p Contudo, os pesquisadores descobriram agora que os átomos de bismuto superam os átomos de fósforo. O bismuto é o átomo estável mais pesado e tem um "spin" nuclear correspondentemente grande. Seu spin quântico é como uma minúscula agulha de bússola que pode existir em um dos dez estados correspondentes a diferentes inclinações (veja a imagem abaixo) em vez das duas direções disponíveis para um núcleo de fósforo. Isso permite que os núcleos de bismuto armazenem muito mais informações quânticas do que os núcleos de fósforo.
p A pesquisa, que é descrito no jornal
Materiais da Natureza e em um próximo artigo em
Cartas de revisão física , revela o potencial dos átomos de bismuto para a construção de um computador quântico.
p As observações levam à sugestão de um ‘time dos sonhos’ usando átomos de bismuto e fósforo em silício. Como são diferentes, eles podem ser manipulados independentemente. O bismuto armazenaria informações quânticas enquanto o fósforo controlaria o fluxo de informações.
p O autor principal, Dr. Gavin Morley, do London Centre for Nanotechnology, disse:“Os obstáculos experimentais que superamos em nossa pesquisa incluem o uso de bismuto em silício para a preparação, controle e armazenamento de informações quânticas. Nesse caso, quanto maior, melhor porque o núcleo maior de bismuto oferece mais espaço para armazenar informações quânticas. ”
p O co-autor Marshall Stoneham disse:“Se um computador quântico pudesse ser construído, poderia resolver alguns problemas que há muito são considerados impossíveis. Ter um tipo de átomo para armazenar informações quânticas em silício, e outro tipo de controle é como trazer uma segunda pessoa para uma conversa com um homem:muito mais interessante! ”
