ɫɫ

Uutiset

Uudella kvanttilaitteella voisi hallita lomittuneita elektronipareja täsmällisesti

Julkaistu:
Tutkijat suunnittelivat laitteen, jolla voidaan tuottaa hallitusti lomittuneita Cooperin pareja suprajohteesta ohjaamalla dynaamisesti kahta suprajohteen lähellä sijaitsevaa kvanttipistettä.
Researchers were able to time the extraction and splitting of entangled Cooper pairs from a superconductor. Picture: Aalto University.
Tutkijat suunnittelivat laitteen, jolla voidaan tuottaa hallitusti lomittuneita Cooperin pareja suprajohteesta. Kuva: Aalto-yliopisto.

Kvanttitietokoneen ja monien muiden kvanttiteknologioiden toiminta perustuu kykyyn tuottaa lomittuneita elektronipareja. Nykyisissä kvanttilaitteissa elektroniparien vuo on kuitenkin tyypillisesti kohinaista ja satunnaista, mikä vaikeuttaa näillä hiukkasilla toteutettavia synkronoituja operaatioita.

Nyt Aalto-yliopiston tutkijat ovat löytäneet uuden tavan tuottaa lomittuneita elektroneja tasaisena virtana. Ratkaisu perustuu dynaamisesti ohjattuun Cooper-parien muodostajaan.

Laitteessa kahta suprajohteen lähellä olevaa kvanttipistettä eli nanokokoista puolijohdehiukkasta käytetään muodostamaan ja irtauttamaan lomittunut elektronipari, joka tunnetaan Cooper-parina. Kun Cooper-parien muodostajaa ohjataan tasaisella jännitteellä, tuloksena on satunnainen ja häiriöille altis prosessi.

Aallon tutkijatiimin teoreettinen analyysi osoitti, että ohjaamalla järjestelmää dynaamisesti ulkoisella porttijännitteellä voidaan ajallisesti hallita Cooperin parien muodostumista. Tämän seurauksena täsmälleen yksi pari lomittuneita elektroneja voidaan tuottaa jokaisen toimintasyklin aikana, mikä johtaa täysin kohinattomaan ja säännölliseen lomittuneiden elektroniparien vuohon.

Laite on toteutettavissa nykyteknologialla ja se mahdollistaa dynaamisen kvantti-informaation prosessoinnin lomittuneiden elektronien avulla. Tämä avaa lukuisia mahdollisuuksia tulevaisuuden kvanttiteknologioille.

Artikkeli on julkaistu 1.12.2021 Physical Review Letters -lehdessä: 

Ota yhteyttä (englanniksi):

Christian Flindt

Professor
T304 Dept. Applied Physics
christian.flindt@aalto.fi
+358504365501

Voit löytää lisätietoa lomittumisesta täältä:

Aalto-yliopiston tutkijoiden työssä käytettiin piisirulle valmistettuja noin 15 mikrometrin levyisiä rumpukalvoja, jotka soivat korkealla ultraäänitaajuudella. Mittauksissa kahden rummun värähtelyistä saatiin luotua Einsteinin ennustama erikoinen kollektiivinen kvanttitila. Kuva: Aalto-yliopisto/Petja Hyttinen & Olli Hanhirova, ARKH arkkitehdit Oy.

Einsteinin ennustama haamuvuorovaikutus todennettu massiivisten kappaleiden välillä

Kvanttilomittuminen on nyt havaittu ensi kertaa makroskooppisissa objekteissa.

Uutiset
  • äٱٳٲ:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Lähikuva monimutkaisesta kultaisen värisestä koneesta, jossa on erilaisia johtoja ja liittimiä.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Mitä kvantti tarkoittaa?

Kaksi Aallon kvanttitutkijaa valottaa kiehtovaa maailmaa, jossa mahdottomalta kuulostava on täysin tavallista.
Samu Taulu
Nimitykset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Samu Taulu kehittää uuden sukupolven aivomittauksia

Neurostimulaation ja neurokuvantamisen professori Samu Taulu rakentaa tarkempia menetelmiä aivojen ymmärtämiseen.
Voittajat lavalla vastaanottamassa EAA:n parhaan opiskelija-artikkelin palkinnon
Palkinnot ja tunnustukset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkijatohtori Thomas Deppisch sai EAA:n nuorten tutkijoiden parhaan artikkelin ja esityksen palkinnon

Palkittu tutkimus osoittaa, kuinka puhetta voidaan tehdä selkeämmäksi meluisissa ympäristöissä säilyttäen samalla tilan tuntu.
Kiharatukkainen nainen puhuu mikrofoniin sisällä, seisten näytön vieressä.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Professori Hanna Maylett: “Ilman yhteistä aikaa ei synny yhteistä näkemystä”

Elokuvaohjauksen apulaisprofessori Hanna Maylettin mukaan ohjaajan ei tarvitse tietää kaikkia vastauksia, vaan hänen tehtävänsä on rakentaa prosessi, jossa niitä voidaan löytää yhdessä.