پژوهشگران انگلیسی از برهم‌کنش میان الکترون و هسته در نقاط کوانتومی استفاده کرده و فناوری جدیدی برای ساخت حافظه در سامانه‌های محاسبات کوانتومی ارائه کردند.
استفاده از نقاط کوانتومی برای ساخت حافظه در کامپیوتر کوانتومی
محققان دانشگاه کمبریج موفق به دستاوردی چشمگیر در تحقیقات نقاط کوانتومی شدند. این یافته پژوهشگران می‌تواند تأثیر شگرف و بلندمدتی در بخش محاسبات داشته باشد.
نقاط کوانتومی از اتم‌هایی تشکیل شده‌اند که با الکترون‌های به‌دام‌افتاده برهم‌کنش مغناطیسی دارند. این برهم‌کنش در بخش محاسبات کوانتومی مشکلاتی ایجاد می‌کند. محاسبات کوانتومی کاربرد بسیار وسیعی داشته و در آینده احتمالاً جایگزین کامپیوترهای کلاسیک شود.
با برهم‌کنش الکترون موجود در نقاط کوانتومی با اسپین‌های هسته، دامنه کاربرد کیوبیت‌ها محدود می‌شود. محققان آزمایشگاه کاوندیش در دانشگاه کمبریج به رهبری مت آتاتور روشی برای کنترل دریای هسته در نقاط کوانتومی یافتند به این شکل که این دریای هسته می‌تواند حرکات یکنواختی ایجاد کند که در نتیجه می‌توان از آن به‌عنوان حافظه کوانتومی استفاده کرد.
آتاتور می‌گوید: «نقاط کوانتومی به دلیل خاصیت تعاملی خود با نور، می‌تواند اینترفیس مناسبی داشته باشد. این ویژگی در سیستم‌هایی که در آنها دینامیک اسپین‌های برهم‌کنش‌دهنده منفرد کنترل شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد، اهمیت زیادی دارد. از آنجایی که هسته به‌صورت تصادفی اطلاعات الکترون را می‌رباید این موضوع همیشه یک مزاحمت با خود به همراه داشته است. ما در این پروژه نشان دادیم که می‌توان از این ویژگی به‌عنوان یک منبع استفاده کرد.»
این گروه از برهم‌کنش میان الکترون و هزاران هسته بهره بردند. آنها از لیزر برای سردکردن هسته تا کمتر از یک میلی‌کلوین استفاده کردند. پژوهشگران موفق شدند تا هزاران هسته را کنترل و دستکاری کنند و در نهایت از آنها به‌عنوان کیوبیت استفاده کردند. در این تحقیق نشان داده شد که هسته در نقاط کوانتومی می‌تواند برای تبادل اطلاعات با الکترون استفاده شده و در نهایت از آن برای ذخیره‌سازی اطلاعات کوانتومی استفاده کرد.
آتاتور می‌گوید: «به جای این که راجع به اسپین‌های منفرد هسته صحبت کنیم، ما با امواج اسپینی کار می‌کنیم که با لیزر قابل دسترسی هستند. این پدیده همانند موج مکزیکی در استادیوم است، شما نگران نیستید که چه کسانی دست خود را بالا می‌برند تا این موج ایجاد شود چرا که همیشه یک گروه با هم هماهنگ هستند تا همانند موج این موج مکزیکی را ایجاد کنند.»
