EeroQ يحاصر إلكترونات فردية على الهيليوم السائل للكيوبيت
شركة ناشئة تُدعى EeroQ نشرت بحثًا يُظهر كيفية حصر إلكترونات فردية تطفو على الهيليوم السائل، مقترحة ذلك كأساس لكيوبيتات الحوسبة الكمومية القابلة للتوسع. التقنية تستفيد من فيزياء قديمة لإنشاء سبينات إلكترونات معزولة ذات تماسك محتمل ممتاز. يقترح الخبراء أن هذا يمكن أن يمكن التوسع السريع باستخدام عمليات تصنيع قياسية.
تستمر الحوسبة الكمومية في التطور مع نهج جديدة، حتى مع تقدم التقنيات المعتمدة. EeroQ، شركة تطور أنظمة كيوبيت نووية، نشرت مؤخرًا ورقة في Physical Review X تفصل الفيزياء وراء حصر إلكترونات منفردة على الهيليوم السائل. هذه الطريقة، التي تم إظهارها لأول مرة قبل نصف قرن، تضع الإلكترونات فوق سطح هيليوم دييلكتريكي، حيث تربطها شحنة صورة دون تفاعل كيميائي.
شرح يوهانس بولانين، الضابط العلمي الرئيسي لـ EeroQ، العملية: "إذا أحضرت جسيمًا مشحونًا مثل إلكترون قريبًا من السطح، لأن الهيليوم دييلكتريكي، سينشئ شحنة صورة صغيرة أسفل في السائل." الهيليوم السائل، سوبرسائل يتدفق بدون لزوجة، يبقى مستقرًا حتى 4 كلفن—أكثر دفئًا بكثير من التبريد الشديد المطلوب للعديد من الكيوبيتات الأخرى. استخدمت التجارب رقائق سيليكون مع قنوات لتوجيه الإلكترونات من حوض محمل بفيلامنت تيونجستن إلى فخاخ كهرومغناطيسية تشكلها لوحات فائقة التوصيل.
بضبط جدران الفخ، قلل الباحثون الإلكترونات المحصورة إلى صفر أو واحد أو اثنان، مع تمييز الحالات عبر تحول تردد رنين بين أقطاب جانبية. يمكن حبس إلكترون واحد إذن إلى أجل غير مسمى. تضع الورقة هذا كـ"مرشح واعد لاستكشاف معماريات كيوبيت متنقلة"، مع التركيز على سبين الإلكترون لتخزين الكيوبيت.
أبرز بولانين المزايا: "سيكون تماسك سبين الإلكترون رائعًا"، أفضل من الأنظمة المبنية على السيليكون بسبب العزل في الفراغ فوق الهيليوم. باستخدام تقنية CMOS القياسية، يمكن للرقائق استضافة "عشرات الآلاف، مئات الآلاف، ملايين الكيوبيتات" مع أسلاك مدمجة للتحكم الرقمي. ستشفر الكيوبيتات المعلومات في أزواج من إلكترونات سبين معاكس، مما يخفف من الديكوهيرنس أثناء الحركة. أظهر عمل سابق إمكانية نقل الإلكترونات لأكثر من كيلومتر، مما يمكن التشابك بنقلها للتفاعلات.
رغم عدم إثباته على نطاق واسع، تقدم الفيزياء مسارًا مثيرًا للمعالجات الكمومية.