科学家用计算机模拟量子技术中自旋缺陷的形成步骤

最新的研究中，他们运用超强且高度仿真的原子级电脑模式去预见可用于量子技术的自旋缺陷形成的方式。由朱利亚-加利领导的芝加哥大学普利兹克分子工程学院的研究人员进行了一项计算研究，预测了在碳化硅中产生特定自旋缺陷的必要条件。这些研究结果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）杂志上，标志着在建立自旋缺陷制造参数方面迈出了重要一步，而自旋缺陷具有推动量子技术进步的潜力。

半导体和绝缘体中的电子自旋缺陷是量子信息、传感和通信应用的丰富平台。缺陷主要源自固体中的杂质和/或错位原子，与这些原子缺陷相关的电子带有自旋。这种量子力学特性可用于提供可控的量子比特，即量子技术中的基本操作单元。

加利的团队，包括小组的博士后研究员张存志和加州大学戴维斯分校计算机科学教授弗朗索瓦·吉吉结合多种计算技术和算法，预测了碳化硅中被称为"空位"的特定自旋缺陷的形成。

空位是通过移除碳化硅固体中相邻的一个硅原子和一个碳原子而产生的。从我们以前的一系列实验中了解分析到，这类电磁波的缺陷实际上是很有希望的自动驾驶汽车的传感应用平台。

为了找到预测特定自旋缺陷形成的方法，加利和她的团队结合了几种技术，帮助他们观察缺陷形成时原子和电荷的运动与温度的函数关系。

研究小组将 Qbox 代码与中西部计算材料综合中心（MICCoM）开发的其他先进采样技术相结合，该中心是一个计算材料科学中心，总部设在阿美国家实验室，由能源部资助，Galli 和 Gygi 都是该中心的高级研究员。研究人员正在开发一种新的纳米结构，可以在光学和电子学领域发挥作用。

（编辑：银川站长网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!