Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Моделирование структур твердотельного квантового компьютера с оптическим затвором

А.А.Ветров, И.М.Скирневская, М.В.Янченко, В.В.Вьюрков, А.А.Орликовский

Московский физико-технический институт

Физико-технологический институт РАН

В большинстве предлагаемых конструкций твердотельных квантовых компьютеров управление кубитами производится электродами (затворами). Однако, известно, что электрические затворы «шумят» (джонсоновский шум), что является дополнительным источником декогеренизации в системе [1]. Возможны несколько способов борьбы с этим нежелательным явлением. Самый очевидный состоит в понижении температуры, но это, естественно, имеет свои пределы. Другой путь заключается в изобретении конструкций, в которых состояния квантовой системы, на которых производятся вычисления, являются нечувствительными к флуктуациям напряжения на затворах. Такие состояния образуют так называемые свободные от декогеренизации подпространства (Decoherence Free Subspaces) общего гильбертова пространства состояний квантовой системы. Именно этот прием использован в конструкции квантового компьютера на квантовых точках, предложенной в работе [2].

Радикальным способом является замена электрических затворов оптическими, поскольку лазерное излучение является весьма когерентным, т.е. уровень шума в этом излучении гораздо ниже, чем в электрических затворах. Нами использован квазиклассический метод для рассмотрения нестационарного туннелирования электрона при воздействии внешнего переменного электрического поля. Волновая функция электрона в области потенциального барьера определяется действием, которое вычисляется путем интегрирования лагранжиана вдоль траектории частицы. Сама траектория описывается классическими уравнениями движения, но в комплексном пространстве-времени. Такой подход позволяет эффективно учитывать многофотонные процессы, что трудно выполнить с помощью теории возмущений. Этот метод был уже использован в работе [3], но вид волновой функции был восстановлен только в тех областях, где было допустимо приближенное аналитическое решение уравнений движения. Однако наибольший интерес представляет именно та область под барьером, где происходит наибольшее усиление туннелирования под влиянием излучения. Для этого необходимо точное решение уравнений движения, что и было нами выполнено в настоящей работе. В результате моделирования было показано, что оптические затворы, действительно, позволяют эффективно управлять вероятностью туннелирования электронов и величиной их обменного взаимодействия в структурах твердотельных квантовых компьютеров при реалистических параметрах структуры и интенсивности излучения. Доступ к отдельным кубитам может осуществляться за счет сильной (экспоненциальной) анизотропии эффекта. Кроме того, было показано, что процесс фотостимулированного туннелирования может быть гораздо быстрее, многофотонной ионизации квантовой точки (атома).

Литература

B.E.Kane. Nature, 1998, v.393, pp.133-137. V.V.V’yurkov and L.Y.Gorelik. Quantum Computers & Computing, 2000, N 1, pp.77-83. V.A.Fedirko and V.V.V’yurkov. Phys.Stat.Sol., 2000, v.221, pp.447-452. А.А.Ветров, И.М.Скирневская, М.В.Янченко, В.В.Вьюрков, А.А.Орликовский, Российская конференция «Микро- и наноэлектроника’2001», Звенигород. Тезисы докладов, с. О3-23.
Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика