长寿固态量子比特实现有新法

日期： 2024-01-18

浏览次数: 421

来源：科学网

北京1月16日电（记者张佳欣）据15日《自然·物理学》杂志报道，瑞士保罗·谢勒研究所、苏黎世联邦理工学院和洛桑联邦理工学院研究人员表示，长寿命的量子比特可在杂乱的环境中存在。这一观点推翻了以前的认知，即固态量子比特需要在超清洁材料中进行超远距离隔离才能实现长寿命。

如何使量子比特保留足够长的量子信息，是实用量子计算的主要障碍之一。人们普遍认为，长寿命量子比特的关键是清洁度。当量子比特开始与环境相互作用时，它们会通过一种称为退相干的过程丢失量子信息。因此，传统的看法是，让它们彼此隔离，才能有望“活”得更久一些。在实践中，这种量子比特设计方法存在一定问题。找到合适的超纯材料并非易事。此外，将量子比特隔离到一定距离，使得任何由此产生的技术扩展都具有挑战性。

新研究并没有让量子比特间隔很远，而是将量子比特挤压得更紧密。研究人员用稀土金属铽创建了固态量子比特，并将其掺杂到氟化钇锂晶体中。在一个塞满稀土离子的晶体中，量子比特的相干时间比预期的要长得多。

研究团队用一种截然不同的方法取得了成功。他们的量子比特不是由单个离子形成的，而是由强相互作用的离子对形成的。这些离子对不使用单个离子的核自旋，而是基于不同电子壳层状态的叠加形成量子比特。此外，这些量子比特具有不同的运行特征能量，因此不会受到环境干扰。

上一篇：热稳定的双氨基酸铽（II）和镝（II）配合物下一篇：JACS报道硼酸盐卤化物非线性光学晶体研究新进展

Hot News / 相关推荐

低成本镧镍锰氧化物光电探测器，采用多层多伦比金属和 CuI 传输层，适用于环保应用

2026 - 10 - 22

点击次数: 2

来源：X-MOL本文提出了一种环境无害的无铅双钙钛矿光电探测器，其构型为 FTO/PCBM/La2NiMnO6/CuI/碳。拟议设计配置已通过 SCAPS-1D 进行数值分析，通过优化吸收层厚度、受体掺杂、缺陷密度和界面质量，开发出高性能光电探测器。LNMO（鑭镍锰氧化物）作为吸收剂，在可见光近红外区域具有超过 100,000 cm-1 的高吸收系数，并且与 PCBM（苯基 C6...

可控合成及增强的光致变色性能：掺铒WO3纳米神经网络状结构

2026 - 10 - 21

点击次数: 16

来源：X-MOL三氧化钨（WO3）是一种众所周知的光致变色材料，在光照下会发生可逆的颜色变化，使其在智能窗、光存储和传感设备等领域具有广阔的应用前景。本研究通过调控水热反应温度和盐酸浓度，成功合成了一种形貌均匀且可控的WO3神经网络状结构。此外，本研究系统地考察了所制备WO3颗粒的光致变色响应时间，并筛选出响应速度最快的最佳样品。为了显著提升光致变色性能，本研究引入了稀土元素铒（Er）作为掺杂剂。...

Er掺杂BiOCl纳米片通过协同光催化记忆效应和Er掺杂实现优异的CO₂转化性能

2026 - 10 - 21

点击次数: 15

来源：X-MOL为了寻找高效的二氧化碳还原光催化剂，稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而备受关注，这些特性能够显著提高光吸收和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了铒掺杂的二维超薄BiOCl纳米片。铒掺杂不仅抑制了光生载流子的复合，而且进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。铒掺杂与预先可见光照射诱导的光催化记忆效应的协同作用，极大地调控了BiOCl纳米片的内部电子态。实验和密...

在 N 掺杂碳中工程 Co0–CoOx 界面位点，实现甲醇高效氧化碳酰化为二甲基碳酸酯

2026 - 10 - 20

点击次数: 35

来源：X-MOL追求甲醇氧化羴基化为二甲基碳酸酯（DMC）高效催化剂的努力受限于在传统单基点/混合位点同时激活 CO 和甲醇的动力学挑战。本研究通过对双金属锌/铒-ZIF 进行热解，演示 0 了 Co–CoO x 界面工程策略，以构建 Co@NC 催化剂。系统调节锌/辅导比和热解温度控制纳米颗粒尺寸和氧化态，产生最佳催化剂 Co@NC-4，表现出高 DMC 时空产率（5.9 g DMC g cat...