Kvantumbitként hasznosítható ponthibát azonosítottak
Az ELKH Wigner Fizikai Kutatóközpontban (Wigner FK) Gali Ádám vezetésével működő Lendület Félvezető Nanoszerkezetek Kutatócsoport szakemberei legújabb kutatásukban az atomi szélességű volfrám-diszulfidba ágyazott szénatom kvantumbitként való használhatóságát vizsgálták.

 

Nature Communications című rangos nemzetközi folyóiratban publikált eredmények alapján ez a semleges töltésű foszforeszkáló szénhiba kvantumbitként hasznosítható. A kutatócsoport munkája hozzájárul ahhoz, hogy több kvantumbites logikai műveletek és kvantuminformatikai rendszerek valósulhassanak meg kétdimenziós anyagokban előállított ponthibákkal.

A kvantumtechnológia azon eljárások és eszközök gyűjtőneve, amelyekkel a kvantummechanika alapvető jelenségeit az informatika, a kommunikáció és a méréstechnika szolgálatába állítva a klasszikus megoldásokhoz képest pontosabb vagy gyorsabb eredmények érhetők el. E kvantumrendszerek alapvető építőkövei a kvantumbitnek vagy qubitnek nevezett kétállapotú rendszerek. A kutatók többféle kvantumrendszer kvantumbitként történő alkalmazásának lehetőségét vetették már fel, és ezek közül a félvezetőbe ágyazott ponthibák tűntek a legígéretesebbnek a szobahőmérsékleten való működés szempontjából.

A ponthibák a kristályokban gyakran előforduló molekulaszerű képződmények, amelyek a kristálynövekedés során vagy utólag, például ionbesugárzás révén jöhetnek létre. Az ilyen működésnek azonban szigorú követelményei vannak, ezért nem minden ponthiba vagy gazdakristály alkalmas kvantumbitek fizikai megvalósítására.

A hatékony kvantumbitek megalkotása szempontjából kulcsfontosságú, hogy a kutatók olyan rendszereket találjanak, amelyeknek a kvantumállapotait jól tudják inicializálni, manipulálni és kiolvasni. Ehhez nemcsak a ponthibák atomi szintű kísérleti megismerésére és szerkezetük előállítására van szükség, hanem elektronszerkezetük és magnetooptikai tulajdonságaik részletes feltérképezésére is. A szilárdtestbe ágyazott ponthibák atomi szintű szimulációjának közelmúltbeli fejlődése a kutatók számára lehetővé teszi, hogy számításokkal pontosan leírják ezeket a tulajdonságokat, továbbá hogy egy adott célra új kvantumbit-típusok alkalmazhatóságát jósolják meg.

A Wigner FK tudományos tanácsadója, Gali Ádám kutatócsoportjának legújabb tanulmányában a kutatók az atomi vastagságú volfrám-diszulfidban előforduló szénszubsztitúciós hibák atomi pontosságú előállítása terén elért legfrissebb eredményekre alapozva szisztematikusan vizsgálták a semleges töltésű szénhiba kvantumbitként való használhatóságát. Sűrűségfunkcionálelmélet-alapú számítással azt találták, hogy az anyagra jellemző óriási spin-pálya kölcsönhatás a gerjesztett állapotokat egymással keveri, aminek köszönhetően telekommunikációs hullámhosszon foszforeszkál, koherens fényt kibocsátva e kétdimenziós anyagban.

A kutatók eredményei alapján ez a foszforeszkáló hiba kvantumbitként hasznosítható, amihez megadták a megfelelő kvantumoptikai eljárást, és ezzel megalapozták a skálázható kvantumbitek kvantumprotokollját is, mégpedig telekommunikációs hullámhosszú spin-foton interfésszel együtt. A hagyományos háromdimenziós anyagokkal összehasonlítva a kétdimenziós anyagok lehetővé teszik a ponthibák könnyű manipulációját, és más architektúrákba is integrálhatók. A kutatócsoport munkája hozzájárul ahhoz, hogy több kvantumbites logikai műveleteket és kvantuminformatikai rendszereket valósítsanak meg kétdimenziós anyagokban előállított ponthibákkal.

(Címlapkép: A kétdimenziós volfrám-diszulfidba ágyazott szénatom, amely lézergerjesztés segítségével kvantumbitként használható)

A vállalatok jelentős részénél hiányzik az adatstratégia
Át kell gondolni az adatmenedzsment stratégiát, hogy profitáljunk az elmúlt évek digitális befektetéseiből – hívja fel a figyelmet „The Data Imperative” felmérésében a KMPG.
Adatvezérelt működés az iparban
Az adat teremti meg a kommunikációt nemcsak a gépek, hanem az emberek és a gépek között is.
Biztonságos felhőalapú adatmegosztás
Az Európai Unió adatvédelmi irányelveivel összhangban létrehozott, biztonságos és átlátható adatmegosztást lehetővé tevő digitális ökoszisztémához, a Gaia-X-hez a SZTAKI révén Magyarország is csatlakozott április végén.
Virtuális magánhálózatok védelme
Alaposan megfizethetünk a digitális világban a másokkal megosztott privát adatainkért: a magánéletünk lehet az ára.
Az iparvállalatok egy része a termelés teljes leállásával is számol
A gázellátás hosszabb ideig tartó zavarai a termelés érezhető csökkenéséhez és következésképpen munkahelyek megszűnéséhez vezetnének - különösen az iparban.