کاربید سیلیکون، ماده‌ای که پیش از این در الکترونیک پرتوان به طور گسترده مورد استفاده بوده است، می‌تواند نامزدی برای پردازش اطلاعات کوانتومی باشد. این اظهارات از سوی پژوهشگرانی از دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا است که نقایص نقطه‌ای را در این ماده مطالعه کرده‌اند. این نقایص، مشابه همان‌هایی که در الماس یافت می‌شوند، دارای حالت‌های اسپین الکترونی بوده و می‌توانند مانند بیت‌های کوانتومی (کیوبیت‌ها) بطور همدوس با استفاده از نور مورد کنترل و دستکاری قرار گیرند.
نوید کاربید سیلیکون برای محاسابت کوانتومی
کاربید سیلیکون، ماده‌ای که پیش از این در الکترونیک پرتوان به طور گسترده
مورد استفاده بوده است، می‌تواند نامزدی برای پردازش اطلاعات کوانتومی باشد.
این اظهارات از سوی پژوهشگرانی از دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا است
که نقایص نقطه‌ای را در این ماده مطالعه کرده‌اند. این نقایص، مشابه همان‌هایی
که در الماس یافت می‌شوند، دارای حالت‌های اسپین الکترونی بوده و می‌توانند
مانند بیت‌های کوانتومی (کیوبیت‌ها) بطور همدوس با استفاده از نور مورد
کنترل و دستکاری قرار گیرند.
دیوید آوشالوم و همکارانش می‌گویند که کیوبیت‌های نقصی در کاربید سیلیکون وجود دارد
که شبهات زیادی به نقایص نقطه‌ای الماس دارند. کاربید سیلیکون قبلا هم در الکترونیک
پرتوان به خاطر رسانایی گرمایی و چگالی جریان بیشینه بالایش که خواص خوبی هستند،
مورد استفاده بوده است و می‌تواند بسادگی به سیستم‌های بزرگ‌تر از آنچه الماس قادر
است، مقیاس‌بندی شود.
این پژوهشگران یک ساختار بلوری چندنوعی از کاربید سیلیکون که ۴H-SiC خوانده می‌شود
و دارای نقایص طبیعی (از نوع “جای خالی دوگانه”) است، را بررسی کرده‌اند. این نقایص،
که متناظر با یک اتم مفقود سیلیکون در نزدیکی یک اتم مفقود کربن در ساختار بلوری
هستند، شباهت بسیار زیادی به نقایص موجود در الماس بنام “مراکز جای خالی نیتروژن”
دارند – که هنگامی شکل می‌گیرند که ناخالصی نیتروژن خود را در کنار یک اتم مفقود
کربن در شبکه بلوری الماس می‌یابد. ولی، نکته مهم این است که هر دو نوع این نقص‌ها
تشکیل یک سیستم چند الکترونی می‌دهند که دارای یک اندازه حرکت زاویه‌ای خالص (یا
اسپین) است و می‌تواند به صورت موازی (“یک”) یا پادموازی (“صفر”) با یک میدان
مغناطیسی اعمالی همخط شود؛ بنابراین می‌تواند به عنوان یک بیت کوانتومی به خدمت
گرفته شود. بعضی از جاهای خالی SiC نیز می‌توانند به صورت نوری مورد دسترسی قرار
گیرند و زمان‌های ناهمدوسی طولانی در دمای اتاق داشته باشند (درست مانند الماس).
این پژوهشگران با اعمال یک میدان مغناطیسی نوسانی در فرکانس میکروموج به این نمونه،
قادر به انجام تشدید اسپین الکترونی شدند. اینجا، اسپین یک جای خالی دوگانه بین
حالت‌های دو – کیوبیتی‌اش نوسان می‌کند، چیزی که می‌تواند برای “نوشتن” کوانتومی
روی نمونه استفاده شود. بازهم باید گفت که این تکنیک پیش از این در الماس تست شده
است.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature منتشر کرده‌اند.
