By ケナ・ヒューズ＝キャッスルベリー 投稿日: 23 年 2024 月 XNUMX 日
IQT の「ジャーナル クラブ」は、最近の量子技術研究論文を分析し、量子エコシステムに対するその影響について議論する毎週の記事シリーズです。この記事では、最近発行された特別号を詳しく紹介します。 アプライドフィジックスレターズ、電子ノイズが量子材料にどのような影響を与えるかを調べます。
最近の 社説 タイトル 電子ノイズ—先端材料から量子技術まで 電子ノイズの複雑さと、さまざまな科学技術分野にわたるその影響を掘り下げます。このノイズは、測定精度に影響を与える可能性があるため、 GPSトラッキング, 計時など、世界中の研究者は、技術システムにおけるこのノイズを最小限に抑える革新的な方法を探しています。
電子ノイズとは何ですか?
この論説の中で研究者らは、すべての電子機器に固有の特性である電子ノイズが、熱ノイズ、ショット ノイズ、生成再結合ノイズ、および低周波 1/f ノイズの 1 つの主要なタイプに分類されると説明しています。熱ノイズとショット ノイズは、電荷キャリアのランダムな動きに起因し、周波数に依存しません。一方、電荷トラップ状態に関連する生成再結合ノイズと、キャリア数または移動度の変動に起因する XNUMX/f ノイズは、低周波数に存在します。これらのノイズの種類を研究することは、材料やデバイスの基礎となる物理プロセスを理解するためだけでなく、デバイスのパフォーマンスと信頼性を向上させるためにも重要です。
小さくなるとノイズも増える
トランジスタなどの電子デバイスの微細化に伴い、 量子ドット、電子ノイズ、特に 1/f ノイズの役割がますます重要になっています。たとえば、量子技術では、バックグラウンド電荷の変動が、量子情報の基本単位である量子ビット (量子ビット) の機能に大きな影響を与える可能性があります。この社説の中で研究者らは、非平衡現象や熱化の欠如により動作がさらに複雑になるこれらの微小デバイスの技術的適用可能性を評価するには、ショットノイズと1/fノイズの測定が不可欠であることを強調しています。
電子ノイズをさらに深く掘り下げる
研究者らは、新興技術の文脈における 1/f およびショット ノイズの継続的な調査の重要性を強調しています。量子 一貫性 & エンタングルメント量子技術プラットフォームを実装するための基礎となるノイズは、多くの場合 1/f タイプのスペクトルを持つ、材料固有のノイズ源によって引き起こされるデコヒーレンスの影響を特に受けやすくなります。フォールトトレラントな量子ビットや高度な量子制御手法の開発など、このデコヒーレンスを軽減する戦略は、量子技術の進歩にとって不可欠です。
この社説は最終的に、ノイズ研究、橋渡し材料科学、量子デバイス工学、および計算手法の学際的な性質を強調しています。
Kenna Hughes-Castleberry は、Inside Quantum Technology の編集長であり、JILA (コロラド大学ボルダー大学と NIST のパートナーシップ) のサイエンス コミュニケーターです。彼女の執筆ビートには、ディープ テクノロジー、量子コンピューティング、AI が含まれます。彼女の作品は、National Geographic、Scientific American、Discover Magazine、New Scientist、Ars Technica などで特集されています。
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- 情報源： https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-dealing-with-electronic-noise-in-quantum-materials/
