相对于量子点,量子环的优势是什么?

相对于量子点,量子环的优势是什么?,第1张

量子环的优势是:半导体量子环的限制势易于调节,电子的相干时间更长,利于实现更多的量子比特 *** 作。拥有更多的可 *** 作自由度。量子环中电子还具有在准一维空间轨道运动的自由度,提供了自旋这种电荷以外新的编码可能。

在吴振华和刘羽看来,以多电子半导体量子环构筑量子比特,是对现有单电子半导体量子点方案的新构想。实现量子计算的主要障碍是用于计算的量子态难以保持,就是常说的相干时间短。研究表明,相对于半导体量子点,半导体量子环的限制势易于调节,电子的相干时间更长,利于实现更多的量子比特 *** 作。半导体量子点只能对单个电子自旋进行精细 *** 控,对实验要求高难度大。而多电子量子环利用电子数目和电子自旋态混合编码实现量子比特,因此拥有更多的可 *** 作自由度。此外量子点中,电子被束缚在零维空间。量子环中电子还具有在准一维空间轨道运动的自由度,提供了自旋这种电荷以外新的编码可能。

不仅如此,“与半导体量子点一样,量子环同样可以利用现有的半导体工艺实现,从而可以基于现有技术较为平滑地从经典的半导体芯片过渡到量子芯片。”吴振华说。

半导体(Semiconductor)是一种电导率在绝缘体至导体之间的物质,其电导率容易受控制,可作为信息处理的元件材料。

从科技或是经济发展的角度来看,半导体非常重要。很多电子产品,如计算机、移动电话、数字录音机的核心单元都是利用半导体的电导率变化来处理信息。

常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等,而硅更是各种半导体材料中,在商业应用上最具有影响力的一种。

硅基半导体自旋量子比特以其长量子退相干时间和高 *** 控保真度,以及与现代半导体工艺技术兼容的高可扩展性,成为量子计算研究的核心方向之一。

半导体( semiconductor)指常温下导电性能介于导体(conductor)与绝缘体(insulator)之间的材料。

超导体(英文名:superconductor),又称为超导材料,指在某一温度下,电阻为零的导体。在实验中,若导体电阻的测量值低于一个极小值,可以认为电阻为零。

半导体是指一种导电性可受控制,范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品,如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。

人类最初发现超导体是在1911年,这一年荷兰科学家海克·卡末林·昂内斯(Heike Kamerlingh Onnes)等人发现,汞在极低的温度下,其电阻消失,呈超导状态。此后超导体的研究日趋深入,一方面,多种具有实用潜力的超导材料被发现,另一方面,对超导机理的研究也有一定进展。

扩展资料:

超导体基本特性:

一、完全导电性

完全导电性又称零电阻效应,指温度降低至某一温度以下,电阻突然消失的现象。完全导电性适用于直流电,超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下,会出现交流损耗,且频率越高,损耗越大。

二、完全抗磁性

完全抗磁性又称迈斯纳效应,“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下,磁力线无法穿过超导体,超导体内部磁场为零的现象,“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项 *** 作的顺序可以颠倒。

三、通量量子化

通量量子化又称约瑟夫森效应,指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺寸时,电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象,即在超导体(superconductor)—绝缘体(insulator)—超导体(superconductor)结构可以产生超导电流。

参考资料来源:

百度百科—超导体

百度百科—半导体


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