电子'蚀刻素描'可以促进量子设计

2019-01-24 11:15:01

作者:Jenny Hogan一个创新的系统,它的工作方式与孩子的Etch A Sketch玩具相似,可以显着加速量子电子设备的设计所需的复杂电路可以使用微小的电荷点在表面上“绘制”,调整,然后用闪光灯擦除英国剑桥大学的Rolf Crook及其同事开发了这项技术,他们已经建立了用于研究量子效应的微小电路这些包括纳米线,点接触 - 电荷储存器之间的狭窄连接 - 以及称为量子点的孤立电荷岛 “它的美妙之处在于它们可以绘制一个设备,然后稍微修改它,然后再修改它,看看特征如何随形状而变化这非常强大,“马萨诸塞州剑桥麻省理工学院半导体量子效应专家Ray Ashoori说通常,这种小型装置通过“光刻”构造该过程使用电子束将精细图案雕刻到半导体晶片上的聚合物层中,然后该半导体晶片用作金属电极的模板这项名为可擦除静电光刻(EEL)的新技术使用原子力显微镜(AFM)的超尖点将电荷点直接沉积在半导体表面而不是电极上在表面下方是一层平坦的电荷,被困在不同半导体的三明治中这些电子被表面上的类似电荷排斥通过仔细定位表面电荷点,下层中的电子可以被限制在线和点内 “可以在一分钟内绘制一些简单的设备,”克鲁克告诉“新科学家”杂志更改AFM尖端的电压可以将其转换为橡皮擦,因此在实验过程中可以重新绘制表面图案这使得研究设备形状对其行为的影响变得容易如果研究人员想要将表面彻底清洁干净 - 就像晃动Etch A Sketch清晰 - 他们所做的只是在样品上发出红光擦除电路的能力意味着使用EEL可以在数小时内完成传统光刻可能需要数周的实验该团队建议,该技术的精确性和灵活性也可以满足量子计算机设计的严格要求但是,马里兰大学的固态量子计算先驱布鲁斯凯恩警告说:“如果用AFM放在表面上的电荷移动甚至会略微移动,它会影响设备的校准并产生错误”样品必须也要保持极冷 - 低于10开尔文 - 以阻止表面电子漂移到位但这可能不会造成严重问题,因为研究中的量子效应在这个温度以下是稳定的期刊参考文献:Nature(vol 424,