Hardware voor kwantumcomputers

Waarom wordt voor spinqubits in silicium silicium gebruikt dat verrijkt is met de isotoop ²⁸Si (isotopisch gezuiverd silicium)?

  1. A²⁸Si heeft een grotere bandgap dan natuurlijk silicium, dus er loopt minder lekstroom
  2. B²⁹Si, ongeveer 4,7% van natuurlijk silicium, heeft een kernspin, en fluctuaties van het magnetisch veld daarvan verstoren de fase van de elektronspin
  3. C²⁸Si is lichter dan ²⁹Si, dus de elektronenmobiliteit wordt 10 keer of meer zo hoog
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. ²⁹Si, ongeveer 4,7% van natuurlijk silicium, heeft een kernspin, en fluctuaties van het magnetisch veld daarvan verstoren de fase van de elektronspin

Natuurlijk silicium bestaat voor ongeveer 92% uit ²⁸Si, ongeveer 4,7% uit ²⁹Si en ongeveer 3,1% uit ³⁰Si, en alleen ²⁹Si heeft een kernspin. Kernspins gedragen zich als kleine magneetjes; als hun oriëntatie willekeurig verandert, fluctueert het magnetisch veld dat de elektronspin ondervindt, wat de fase verstoort en T2 verkort. Met isotopisch gezuiverd silicium waarin ²⁹Si is teruggebracht tot ongeveer 0,1% of minder, wordt de coherentietijd sterk verlengd.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Hardware voor kwantumcomputers

  1. Welke beschrijving van fotonische kwantumcomputers, die fotonen als qubits gebruiken, is juist?
  2. Een geroteerde surface code met codeafstand d gebruikt voor één logische qubit d² fysieke dataqubits en d² − 1 fysieke meetqubits die op fouten controleren. Hoeveel fysieke qubits heeft één logische qubit nodig bij d = 15?
  3. Stel dat de logische foutkans p_L van een surface code kan worden benaderd als p_L ∝ (p/p_th)^((d+1)/2), met de fysieke foutkans p, de drempel p_th en de codeafstand d. Welke waarde ligt bij p = 0,1% en p_th = 1% het dichtst bij de verhouding van de logische foutkansen als d van 5 naar 9 wordt verhoogd (de waarde bij d = 5 gedeeld door de waarde bij d = 9)?
  4. Welke beschrijving van het type kwantumcomputer dat NISQ wordt genoemd, is juist?
  5. Welke waarde ligt het dichtst bij de orde van het aantal zoekvragen (orakelaanroepen) dat het algoritme van Grover nodig heeft om in 1 miljoen ongeordende gegevens het ene item te vinden dat aan een voorwaarde voldoet?