Divulgación Crean el primer Qubit basado en un átomo.

[GPA69]

ScienceDaily (19 de septiembre 2012) - Un equipo de investigación dirigido por ingenieros australianos ha creado el primer trabajo bit cuántico basado en un solo átomo de silicio, abriendo el camino a la ultra-potentes ordenadores cuánticos del futuro.

En un artículo de referencia publicado 19 de septiembre en la revista Nature, el equipo describe cómo era capaz de leer y escribir información mediante el giro u orientación magnética de un electrón ligado a un átomo de fósforo embebido en un chip de silicio.

"Por primera vez, hemos demostrado la capacidad de representar y manipular datos en la vuelta para formar un bit cuántico o" qubit ", la unidad básica de datos de un ordenador cuántico", dice el profesor Andrew Scientia Dzurak.

"Esto realmente es el avance fundamental hacia la consecución de una computadora cuántica de silicio basado en átomos individuales." Dr. Andrea Morello y Dzurak profesor de la Escuela de UNSW de Ingeniería Eléctrica y de Telecomunicaciones dirigir el equipo. Se incluye a investigadores de la Universidad de Melbourne y la Universidad College de Londres.

"Este es un logro notable científico -que gobierna la naturaleza en su nivel más fundamental - y tiene profundas implicaciones para la computación cuántica", dice Dzurak. Dr. Morello dice que las computadoras cuánticas prometen resolver problemas complejos que se encuentran actualmente imposible incluso en mayores superordenadores del mundo:

"Estos son los problemas de datos intensivos, tales como descifrar códigos de cifrado modernos, buscando bases de datos y modelado de moléculas biológicas y las drogas." El nuevo hallazgo se deriva de un estudio de 2010 publicado también en Nature, en el que el mismo grupo UNSW demostrado su capacidad para leer el estado del espín de un electrón.

El descubrimiento de la forma de escribir el estado de espín ahora completa el proceso de dos etapas para hacer funcionar un bit cuántico. El nuevo resultado se logró mediante el uso de un campo de microondas para obtener el control sin precedentes sobre un electrón ligado a un átomo de fósforo, que se implantó al lado de un transistor de silicio especialmente diseñada.

El profesor David Jamieson, de la Universidad de Melbourne de Física, dirigió el equipo que implantó precisamente el átomo de fósforo en el dispositivo de silicio. UNSW estudiante de doctorado Jarryd Pla, el autor principal del artículo, dice: "Hemos sido capaces de aislar, medir y controlar un electrón perteneciente a un solo átomo, todo ello utilizando un dispositivo que se ha hecho de una manera muy similar a la computadora todos los días de silicio chips ".

Como el Dr. Morello señala: "Este es el equivalente cuántico de escribir un número en el teclado Esto nunca se ha hecho antes en silicio, un material que ofrece la ventaja de ser bien entendido científicamente y más fácilmente adoptada por la industria Nuestra tecnología es fundamental.. la misma que ya se está utilizando en un sinnúmero de dispositivos electrónicos todos los días, y eso es una industria de billones de dólares ".

Próximo objetivo del equipo es combinar pares de bits cuánticos para crear una puerta lógica de dos qubit - la unidad central de procesamiento de una computadora cuántica.

Link de la noticia:

http://translate.googleusercontent.c...g1mHlwMxzOXxeQ

Link en inglés (original):

http://www.sciencedaily.com/releases...0919135305.htm

[Julián]

Re: Crean el primer Qubit basado en un átomo.

Al parecer es un documento de divulgación periodística. Porque ya se a logrado lo que dice el texto, quizás estos han mejorado la técnica pero es algo que no dice expresamente el texto.

Como el Dr. Morello señala: "Este es el equivalente cuántico de escribir un número en el teclado Esto nunca se ha hecho antes en silicio, un material que ofrece la ventaja de ser bien entendido científicamente y más fácilmente adoptada por la industria Nuestra tecnología es fundamental.. la misma que ya se está utilizando en un sinnúmero de dispositivos electrónicos todos los días, y eso es una industria de billones de dólares ".

Especialmente este comentario es el que da más cuenta que es de divulgación general ya que el equivalente de escribir un qbit es escribir un bit común. Las computadoras de hoy son electrónicas, las memorias de estan formadas por componentes electronicos cuyo objetivo es almacenar una señal eléctrica, por ejemplo un capacitor es un bit, si está cargado es 1 y si está descargado un 0. Por ejemplo 8 capacitores forman un bytes (8 bits). Y el código ASN2 representa las letras con 1 bytes, cada letra está codificada en ocho bits.
En un teclado la disposición de las teclas está dada en forma matricial, cuando se presiona una se cierra un circuito y dicha señal es captada por un microcontrolador que genera la representación en 8 bit.

El equivalente de escribir un bit en la memoria, es decir, en que un capacitor por ejemplo se cargue, o no es escribir ese dato en un átomo, más específico es que esa información esté almacenada en un electrón del átomo. La ventaja es la reducción de tamaño más que nada porque las ventajas que dicen que la información será más seguro está por verse porque donde alguien pone un candado siempre hay alguien que quiere abrilo.

[GPA69]

Re: Crean el primer Qubit basado en un átomo.

Efectivamente es una noticia periodística donde se omiten otros estudios realizados sobre la creación de qubits.
Lo más importante es la técnica a la hora de crearlos, agradecería que se añadan al tema otros estudios sobre qubits.
De momento os doyel siguiente artículo de hace 2 años donde se habla de la tecnica a seguir para la creacion de qubits que podemos ver reflejada en los resultados actuales al articulo iniciado en éste tema.

También es de una fuente periodística debido a que de momento me resulta complejo encontrar artículos sobre este tema de fuentes científicas originales.
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Titulo del artículo:

Convertir puntos cuánticos en transistores espintrónicos.


Los puntos cuánticos forman el corazón de un nuevo diseño de transistor para corrientes de espín polarizado.

La espintrónica es una de las tecnologías que se prevé que cambie la naturaleza de la computación y las comunicaciones en los próximos años. Hasta ahora, todos los componentes electrónicos tales como transistores, han explotado una única propiedad del electrón: su carga. Pero los electrones tienen otra propiedad, su espín, el cual también puede aprovecharse para codificar información.

Por lo que encontrar formas de manipular el espín electrónico es una prioridad en muchos laboratorios del mundo. Y hoy, muchos dispositivos basados en el espín están cerca de su comercialización. Esto no significa que no haya espacio para más cosas y hoy, E. C. Siqueira y Guillermo Cabrera de UNICAMP en Brasil, proponen una nueva idea para transistores espintrónicos basados en el exótico fenómeno de la reflexión Andreev.

Coloca un trozo magnetizado de hierro cerca de un superconductor y tendrá lugar un efecto inusual. Los electrones aislados normalmente no pueden entrar en un superconductor. Pero si el espín de un electrón del hierro es exactamente opuesto al de otro electrón, pueden combinarse para formar un par de Cooper que puede entrar en el superconductor. Este proceso deja un hueco en el hierro viajando a través del interfaz con el superconductor – la conocida como reflexión Andreev.

Por supuesto, este proceso es altamente dependiente del espín de los electrones. En teoría, es posible apagar y encender el efecto manipulando este espín.

Lo que sugieren Siqueira y Cabrera es una forma novedosa de controlar este encendido y apagado. Sugieren usar dos ferroimanes para inyectar electrones con espín polarizado en el sistema. En uno de estos ferroimanes, la dirección del campo magnético es fija mientras que en la otra puede variar. Pero en lugar de conectar directamente estos ferroimanes al superconductor, la corriente de espín primero tiene que pasar a través de dos puntos cuánticos.

Esto lleva a un complejo patrón de corrientes. Primero, hay corrientes de espín polarizado procedentes de cada ferroimán viajando hacia el superconductor. Luego hay reflexiones Andreev viajando desde el superconductor. Y los crisoles en los que se mezclan e interfieren estas corrientes son puntos cuánticos.

Con la ayuda de algunos trucos matemáticos, Siqueira y Cabrera demuestran que el resultado final es una corriente de espín polarizado a través del ferroimán fijo que puede modularse, y apagarse y encenderse, cambiando la disposición en el otro ferroimán. En otras palabras, un transistor espintrónico.

Aunque la física implicada es compleja, la estructura de este dispositivo es relativamente simple y por tanto tendría que ser bastante fácil construirlo y probarlo.

Si funciona como sugieren Siqueira y Cabrera es la siguiente gran pregunta. Hacen un número de suposiciones, que tendrán que probarse experimentalmente antes de que pueda seguir su desarrollo, sobre el comportamiento de su sistema y cómo interactúan sus componentes.

Aún así, es una aproximación exótica a un problema interesante.



http://www.cienciakanija.com/2010/03...espintronicos/