突破！量子点控制方法找到

科学日报，伦敦，2月26日(记者田学科)-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，从而为开发量子记忆提供了一种可行的方法。

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，它们以一致的方式刺激目标量子组合，导致了量子多体现象，使得制造量子信息存储器成为可能。

先前的研究表明，自旋量子位和目标量子位之间的明确的相干界面仍然是难以捉摸的。在这个新的实验中，研究人员首先使用电子将半导体量子点中原子核的自旋结合冷却到核边带分解状态。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1毫开尔文以下，以探索电子与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，并为研究复杂系统动力学的量子模拟提供一个工具。