科学家找到量子点控制方法

根据来自剑桥大学的信息，该大学的研究人员发现了一种控制半导体量子点中原子核排列的方法，从而为量子存储器的发展找到了解决方案。

量子点是由成千上万个原子组成的晶体，每个原子都与俘获的电子发生磁相互作用。如果没有干扰，电子与核自旋的相互作用就限制了电子作为量子位的作用。剑桥大学卡文迪什实验室的阿塔图克教授领导的研究小组正在利用量子物理学和光学原理研究和探索量子计算、隐形传态及其在通信领域的应用。目前，它们对目标量子组合的一致刺激导致了量子多体现象，并创造了制造能够存储量子信息的存储器的机会。

研究表明，到目前为止，自旋量子比特和目标量子比特之间的明确的相干界面仍然是难以捉摸的。在实验中，研究人员首先使用电子将半导体量子点中介观核的自旋结合冷却到核边带的分解状态。然后用全光学方法观察单个量子化电子核的自旋态跃迁。最后，相干光旋转在自旋波中的单个集体核自旋上进行。这些努力使每个量子点的自旋量子位成为局部记忆的基础，并为孤立多体系统的量子工程提供了一个坚实的平台。

量子点提供了一个理想的界面，通过光的中介，可以控制和利用个体交互旋转的动态系统阿塔图克说，原子核可以随机从电子中“窃取”信息的现象可以被利用。事实上，当研究人员使用激光技术将原子核“冷却”到不到1毫开尔文(1毫开尔文)来探索电子和数万个原子核之间的相互作用时，他们发现他们可以控制和操纵数万个原子核，巧妙地形成一个单一的单元，证明量子点中的原子核可以与电子的量子位交换信息，并可以像存储设备一样用来存储量子信息。这项研究还证明，在量子点中，存储元素自动存在于每个量子位中。

主要研究员甘戈夫博士说，这一发现将重新唤起人们对半导体量子点的兴趣，并为我们研究量子模拟复杂系统的动力学提供了一个工具。"这是量子点研究的重大突破，无论是在量子记忆还是基础研究方面. "