नई विधि भविष्यवाणी की स्पिन की गतिशीलता के लिए सामग्री क्वांटम कंप्यूटिंग — ScienceDaily


शोधकर्ताओं में यूसी सांता क्रूज़ में विकसित किया है एक सैद्धांतिक नींव और नए कम्प्यूटेशनल उपकरण की भविष्यवाणी के लिए एक सामग्री के स्पिन गतिशीलता, एक प्रमुख संपत्ति के निर्माण के लिए ठोस राज्य क्वांटम कंप्यूटिंग प्लेटफार्मों और अन्य अनुप्रयोगों के spintronics.

स्पिन एक मौलिक संपत्ति के इलेक्ट्रॉन और अन्य कणों, और तेजी से बढ़ते क्षेत्र के spintronics का उपयोग करता स्पिन राज्यों में एक तरह से अनुरूप का उपयोग करने के लिए विद्युत शुल्क में इलेक्ट्रॉनिक्स । स्पिन इस्तेमाल किया जा सकता है के आधार के रूप में qubits (क्वांटम बिट) और एकल फोटान emitters में अनुप्रयोगों के लिए क्वांटम सूचना विज्ञान, सहित क्वांटम संगणना, संचार, और संवेदन.

Qubits से बनाया जा सकता है किसी भी क्वांटम प्रणाली है कि दो राज्यों की है, लेकिन चुनौती बनाए रखने के लिए है क्वांटम जुटना (के बीच एक रिश्ता क्वांटम राज्यों) काफी लंबे समय के लिए अनुमति देने के हेरफेर qubits. Decoherence एक हानि का मतलब के बारे में जानकारी से प्रणाली है, और स्पिन qubits खो सकते हैं जुटना द्वारा अपने पर्यावरण के साथ बातचीत के माध्यम से, उदाहरण के लिए, जाली के भीतर कंपन सामग्री.

“महत्वपूर्ण संपत्ति के लिए क्वांटम सूचना विज्ञान जीवन भर के स्पिन राज्यों, के रूप में जाना जाता स्पिन विश्राम और decoherence समय ने कहा,” युआन पिंग, सहायक प्रोफेसर के रसायन शास्त्र में यूसी सांता क्रूज़. “के लिए क्वांटम जानकारी अनुप्रयोगों, हम की जरूरत है सामग्री के साथ लंबे समय से स्पिन विश्राम के समय.”

में प्रकाशित एक कागज में 3 जून, प्रकृति संचार, पिंग और उसके coauthors पर UCSC और Rensselaer पॉलिटेक्निक संस्थान में एक सैद्धांतिक ढांचा और कम्प्यूटेशनल उपकरण के लिए बल्लेबाजों को स्पिन विश्राम का समय के किसी भी सामग्री, जो पहले नहीं था संभव है.

“इन दिनों, लोगों को सिर्फ एक सामग्री और इसे करने की कोशिश करने के लिए देखना है कि क्या यह काम करता है. अब हम भविष्य कहनेवाला क्षमता से क्वांटम यांत्रिकी की अनुमति देता है कि डिजाइन करने के लिए सामग्री के गुणों के साथ, हम चाहते हैं कि अनुप्रयोगों के लिए क्वांटम सूचना विज्ञान,” उसने कहा. “और अगर आप एक होनहार सामग्री है, यह आप बता सकते हैं कैसे इसे बदलने के लिए बनाने के लिए यह बेहतर है.”

शोधकर्ताओं की स्थापना के तरीकों का निर्धारण करने के लिए स्पिन गतिशीलता से पहले सिद्धांतों, जिसका अर्थ है कि कोई अनुभवजन्य पैरामीटर से प्रयोगात्मक माप की जरूरत गणना करने के लिए. वे यह भी पता चला है कि उनके दृष्टिकोण है generalizable करने के लिए सामग्री के विभिन्न प्रकार के साथ एकदम अलग क्रिस्टल समानताएं और इलेक्ट्रॉनिक संरचनाओं.

उदाहरण के लिए, वे भविष्यवाणी सही स्पिन विश्राम का समय के centrosymmetric के रूप में सामग्री सिलिकॉन, लौह लोहा, और ग्राफीन, के रूप में अच्छी तरह के रूप में गैर-centrosymmetric सामग्री इस तरह के रूप में मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड और गैलियम नाइट्राइड पर प्रकाश डाला, भविष्य कहनेवाला शक्ति के अपने विधि के लिए एक व्यापक रेंज के क्वांटम सामग्री.

सक्रिय करने के द्वारा तर्कसंगत डिजाइन, सामग्री की खोज के बजाय आँख बंद करके और परीक्षण सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला प्रयोगात्मक, इन नए तरीकों को सक्षम कर सकते तेजी से प्रगति के क्षेत्र में क्वांटम सूचना प्रौद्योगिकी.

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांता क्रूज़. मूल द्वारा लिखित टिम स्टीफंस. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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