Halvledarkomponenter som utnyttjar kvantmekaniska effekter finns redan i dag - dioder, transistorer och lasrar som de senaste åren blivit en viktig del av modern kommunikationsteknik. Men hittills har den minsta enheten för kvantinformation, q-biten, bara varit möjlig att skapa vid mycket låga temperaturer, till exempel i supraledande material.
– Vi behöver pålitliga fasta material som fungerar som kvantbitar, q-bits, om vi ska kunna arbeta i rumstemperatur. Vi vet att det finns fasta material, exempelvis diamant, där kvantmekaniska spinn i defekter i materialet har just de egenskaper som passar för en q-bit, säger Igor Abrikosov.
Med hjälp av superdatorkraft har han och hans grupp också gjort beräkningar och simuleringar som visar att kvantmekaniska spinn i defekter i andra fasta material kan ha liknande egenskaper.
Igor Abrikosov Foto Charlotte Perhammar
– Vi ska nu studera ämnen med stora bandgap, såväl kiselkarbid som nitrider, exempelvis aluminiumnitrid och galliumnitrid, och har goda förhoppningar att hitta nya kandidater, säger han.
– Vi är både stolta och glada över att ha tilldelats medel till vårt projekt där styrkan ligger
att vi går hela vägen, från de teoretiska beräkningarna i superdatorer, till att verifiera resultaten genom experiment, fram till konkreta komponenter som exempelvis en PIN-diod, säger Igor Abrikosov.
Förhoppningen är att forskningen ska kunna lägga grunden för en ny teknisk revolution med exempelvis nya typer av sensorer för medicinskt bruk och en säker kvantkommunikation.
– Vi behöver pålitliga fasta material som fungerar som kvantbitar, q-bits, om vi ska kunna arbeta i rumstemperatur. Vi vet att det finns fasta material, exempelvis diamant, där kvantmekaniska spinn i defekter i materialet har just de egenskaper som passar för en q-bit, säger Igor Abrikosov.
Med hjälp av superdatorkraft har han och hans grupp också gjort beräkningar och simuleringar som visar att kvantmekaniska spinn i defekter i andra fasta material kan ha liknande egenskaper.
– Vi ska nu studera ämnen med stora bandgap, såväl kiselkarbid som nitrider, exempelvis aluminiumnitrid och galliumnitrid, och har goda förhoppningar att hitta nya kandidater, säger han.
Från teori till tillämpning
Igor Abrikosov står för de teoretiska beräkningarna medan LiU-forskarna docent Vanya Darakchieva, professor Tien Son Nguyen och gästprofessor Mathias Schubert står för de experimentella delarna. Professor Mohamed Bourennane vid Stockholms universitet har expertis i att ta fram elektroniska komponenter.– Vi är både stolta och glada över att ha tilldelats medel till vårt projekt där styrkan ligger
att vi går hela vägen, från de teoretiska beräkningarna i superdatorer, till att verifiera resultaten genom experiment, fram till konkreta komponenter som exempelvis en PIN-diod, säger Igor Abrikosov.
Förhoppningen är att forskningen ska kunna lägga grunden för en ny teknisk revolution med exempelvis nya typer av sensorer för medicinskt bruk och en säker kvantkommunikation.
