Diferencia entre revisiones de «Cúbit»

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→‎Ordenador de Kane: tomo de Computadora cuántica de Kane, con muy leves modificaciones
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Un artículo altamente relevante para este campo fue el de [[Daniel Loss]] y [[David P. DiVincenzo]] de 1998 en el que propusieron cómo implementar un conjunto universal de puertas lógicas cuánticas mediante la manipulación de los estados de espín de una serie de puntos cuánticos. La regulación del voltaje los electrodos externos, en este caso, sirve para controlar la barrera potencial electrostática que regula la interacción entre los espines de los electrones atrapados en cada punto cuántico por [[efecto túnel]].<ref>{{cita publicación|autor=Loss, D.; DiVincenzo, D. P.|título=Quantum computation with quantum dots|revista=Phys. Rev. A|año=1998|volumen=57|páginas=120–126|url=http://arxiv.org/pdf/cond-mat/9701055v3}}</ref>
 
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==== Ordenador de Kane ====
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==== Uniones de Josephson: fase, carga, flujo ====
Se han llevado a cabo numerosos estudios teóricos e implementaciones experimentales de qubits basados en las [[unión de Josephson|uniones de Josephson]] entre materiales [[superconductor]]es, que aprovechan las propiedades de los [[par de Cooper|pares de Cooper]]. En particular, se han preparado y caracterizado superposiciones de estados en anillos superconductores entre corrientes en un sentido y en sentido opuesto.<ref>{{cita publicación|autor=van der Waal, C.H.; ter Haar, A.C.J.; Wilhelm, F.K.; Schouten, R.N.; Harmans, C.J.P.M.; Orlando, T.P.; Lloyd, S.; Mooij, J.E.|título=Quantum superposition of macroscopic persistent-current states|revista=[[science]]|año=2000|volumen=290|páginas=773-777|url=http://caspar.fmns.rug.nl/publications/wal_science2000.pdf}}</ref> Estas investigaciones se enmarcan en los estudios de las uniones de Josephson como sistemas cuánticos con un número macroscópico de partículas, parte de la exploración de la frontera entre la física clásica y la cuántica.
==== Defectos cristalinos en diamante ====
Entre los muchos posibles [[defecto cristalográfico|defectos cristalográficos]] de los [[diamante]]s se encuentran los [[centro nitrógeno-vacante|pares de nitrógeno-vacante]], NV, que consisten en la sustitución de dos átomos de carbono por uno de nitrógeno, quedando una de las posiciones sin ocupar. Por la diferencia de [[configuración electrónica]] entre el [[carbono]], que tiene cuatro electrones de [[valencia]] y el [[nitrógeno]], que tiene cinco, esto conlleva necesariamente un [[electrón desapareado]]. Sin embargo, el caso que ha sido más explorado es el centro nitrógeno-vacante aniónico, en el que hay un electrón extra ocupando la vacante, con una fuerte [[interacción de canje]] que resulta en un estado de espín ''S''=1. Como ese espín presenta un considerable [[desdoblamiento a campo nulo]], el par ''m<sub>s</sub>''=<math>\pm</math>1 es lo que puede servir como qubit, y se han llevado a cabo experimentos que muestran el acoplamiento coherente entre dos de estos qubits.<ref>{{cita publicación|título=Room-temperature coherent coupling of single spins in diamond|autor=Gaebel, T.; Domhan M.; Popa, I; Wittmann, C.; Neumann, P.; Jelezko, F.; Rabeau, J.R.; Stavrias, N.; Greentree, A.D.; Prawer, S.; Meijer, J.; Twamley, J.; Hemmer, P.R.; Wrachtrup, J.|revista=nature physics|volumen=2|año=2006|páginas=408-413|url=http://www.phys.huji.ac.il/~guryaari/nphys318.pdf}}</ref> También se ha logrado observar dinámicas de espín coherentes entre el espín electrónico y el espín nuclear de algunos de átomos <sup>13</sup>C cercanos al centro NV, que pueden considerarse como una memoria, puesto que están relativamente protegidos de la [[decoherencia]].<ref>{{cita publicación|revista=science|año=2006|título=Coherent dynamics of coupled electron and nuclear spins in diamond|autor=Childress, L.; Gurudev Dutt, M.V.; Taylor, J.M.; Zibrov, A.S.; Jelezko, F.; Wrachtrup, J.; Hemmer, P.R.; Lukin, M.D.|páginas=281-285|url=http://www.sciencemag.org/content/314/5797/281.full.pdf?keytype=ref&siteid=sci}}</ref><ref>{{cita publicación|revista=science|año=2007|volumen=316|título=Quantum register based on individual electronic and nuclear spin qubits in diamond|url=http://www.sciencemag.org/content/316/5829/1312.full.pdf|autor=Gurudev, M.V.; Childress, L.; Jiang, L.; Togan, E.; Maze, J.; Jelezko, F.; Zibrov, A.S.; Hemmer, P.R.; Lukin, M.D.|páginas=1312-1316}}</ref>
 
==== Ordenador de Kane ====
{{AP|Computadora cuántica de Kane}}
[[Imagen:Kane QC.png|thumb|Esquema de la computadora cuántica de Kane]]
El computador cuántico de Kane es un proyecto de computador cuántico escalable propuesto por [[Bruce Kane]] en 1998,<ref>{{cita publiczación|revista=nature|año=1998volumen=393||título=A silicon-based nuclear spin quantum computer|autor=B.E. Kane|páginas=133|url=http://www.nature.com/nature/journal/v393/n6681/abs/393133a0.html</ref> en la [[universidad de Nuevo Gales del Sur]]. Pensado como híbrido entre un punto cuántico y un computador cuántico basado en Resonancia Magnética Nuclear, el ordenador de Kane se basa en una serie de átomos dadores de fósforo encajados en un enrejado de silicio puro. Tanto los espines nucleares de los átomos como los espines de los electrones participan en la computación.
 
El proyecto original propone que los donantes de fósforo sean dispuestos con una separación de 20 nm, aproximadamente 20 nm bajo la superficie. Se incluye una capa aislante de óxido sobre el silicio. Puertas A metálicas se sitúan en la superficie del óxido, sobre los donantes, y puertas J entre donantes contiguos.
 
== Véase también ==
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