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研究人员现在可以将单个离子放入固体中
2019-10-14 17:00:30
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导读 现代电子产品基于掺杂半导体。为了合成电子组件，将诸如铝或磷之类的掺杂原子嵌入超纯硅晶体中。这允许根据期望的应用来定制半导体电导率。
现代电子产品基于掺杂半导体。为了合成电子组件，将诸如铝或磷之类的掺杂原子嵌入超纯硅晶体中。这允许根据期望的应用来定制半导体电导率。在小型化至几纳米的现代电子计算机处理器中，只有不到十个掺杂原子与功能有关。用于新型量子计算机或量子模拟器的量子组件将走得更远，因为它们需要在高纯度晶体中仅包含单个掺杂原子的阵列。
约翰内斯·古腾堡大学美因茨(JGU)的物理学家由费迪南德·施密特·卡勒(Ferdinand Schmidt-Kaler)教授领导，现已开发出一种将精确数量的单个掺杂剂离子注入到固体晶体中的方法。他们的技术将稀土元素ase植入钇铝石榴石晶体中。随后与斯图加特大学的约格·沃克特鲁普教授带领的一组研究人员在高分辨率共聚焦显微镜下对这些晶体进行了检查。他们确定了35纳米的定位精度。原则上，这种精度已经足以将掺杂离子阵列注入到将来的量子处理器的组件中。
该研究结果作为国际期刊《Physical Review Letters》最新一期的亮点发表，代表了一种具有广泛应用潜力的重要创新，因为该方法可以扩展到其他晶体和掺杂原子。
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