Giáo sư Takahiro Matsumoto cho biết: “Sự vướng víu proton đã được quan sát trước đây trong hydro phân tử và đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau. “Tuy nhiên, trạng thái vướng víu chỉ được tìm thấy trong các pha khí hoặc lỏng. Giờ đây, chúng tôi đã phát hiện ra hiện tượng vướng víu lượng tử trên một bề mặt rắn, điều này có thể tạo nền tảng cho các công nghệ lượng tử trong tương lai ”.
Các trạng thái vướng víu được phát hiện bằng cách sử dụng động lực học dao động bề mặt của silicon tinh thể nano với quang phổ tán xạ neutron không đàn hồi.
So với sự vướng víu proton trong hydro phân tử, sự vướng víu có “sự khác biệt lớn về năng lượng” giữa các trạng thái của nó, theo trường đại học, cho thấy tuổi thọ lâu dài và ổn định - cần thiết cho các qubit có thể sử dụng được. Tính ổn định là vậy, nhóm đang nói về máy tính với một triệu qubit, so với ~ 100 ngày nay, cũng như dịch chuyển nguyên tử (H1 → H4 in sơ đồ).
Sự khác biệt được báo cáo giữa trạng thái cơ bản spin đơn và trạng thái kích thích ba spin là 113meV.
Matsumoto nói: “Đây có thể là một công cụ thay đổi cuộc chơi trong máy tính lượng tử liên quan đến việc lưu trữ, xử lý và truyền dữ liệu.
Nhóm nghiên cứu đã tiếp tục mô hình hóa sự chuyển tầng lý thuyết của các cặp photon vướng víu terahertz bằng cách sử dụng hiện tượng vướng víu proton.
Đại học Thành phố Nagoya đã làm việc với Đại học Chuo, Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản và Tổ chức Nghiên cứu Máy gia tốc Năng lượng Cao Nhật Bản (KEK).
Công trình được mô tả trong 'Sự vướng víu proton lượng tử trên bề mặt silicon tinh thể nano', được xuất bản trên tạp chí Physical Review B (yêu cầu thanh toán để có quyền truy cập vào bài báo đầy đủ).