Kvanttilaissa

Kvanttilaissa on kvanttitieteen ja -tekniikan käsite, joka kuvaa planarina olevaa nanostructuuria suunniteltua kvanttitilojen säilyttämiseen ja hallintaan. Levy on ohuen litteä, ja sen paksuus sekä koostumus voivat vaihdella; se voi olla valmistettu yhdestä tai useammasta materiaalista, kuten superjohtavasta kerroksesta, puolijohteesta tai kaksidimensionaalisista (2D) materiaaleista. Levyyn integroidaan usein sähköisiä gateja, resonanssipiirejä sekä optisia tai mikroaaltokomponentteja, joiden avulla kvanttitiloja luodaan, ohjataan ja luetaan.

Kvanttilaissa sisältää erilaisia tiloja, kuten elektronisia kvanttipiste-tiloja, sidottuja tiloja sekä fotonisia modoja, jotka ovat paikallisesti tai 2D-tilassa. Koherenssiaika ja hajotuksen lähteet riippuvat materiaalivalinnoista, rakenteesta ja ympäristötilasta; laitteen suunnittelulla pyritään minimoimaan haitalliset vuorovaikutukset ja parantamaan eristystä.

Sovelluksia ovat kvanttipiirmien muistina toimivat tilat, kvanttikoherentin tilan hallinta sekä kvanttisensorointi. On-chip-verkkojen ja -laitteiden integrointi mahdollistaa monien levyjen ja moduulien yhteistoiminnan sekä tiedon siirron.

Haasteina ovat valmistustarkkuus, epäjärjestyksen ja hajotusten hallinta, cryogeeninen toimintakyky sekä skaalautuvuus ja luotettavuus. Kvanttilaissien tutkimus on aktiivista, ja termiä käytetään sekä teoreettisissa malleissa että kokeellisissa prototyypeissä.