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Wir stellen eine neue Klasse primitiver Bausteine zur Realisierung von Quantenlogikelementen vor, die auf nanoskalaren Magnetisierungstexturen basieren, die als Skyrmionen bezeichnet werden. In einem Skyrmion-Qubit wird Information im quantenmechanischen Grad der Helizität gespeichert, und die logischen Zustände können durch elektrische und magnetische Felder eingestellt werden, was ein reichhaltiges Betriebsregime mit hoher Anharmonizität bietet. Durch die Erkundung eines großen Parameterspektrums schlagen wir zwei Varianten von Skyrmion-Qubits vor, die von ihrem quantisierten Zustand abhängen. Wir diskutieren geeignete Mikrowellenpulse, die erforderlich sind, um Einzel-Qubit-Gatter für Quantencomputing zu erzeugen, sowie Skyrmion-Multiqubit-Schemata für eine skalierbare Architektur mit maßgeschneiderten Kopplungen. Skalierbarkeit, Steuerbarkeit durch Mikrowellenfelder, Betriebszeitverhältnisse und Auslese durch nichtflüchtige Techniken konvergieren, um das Skyrmion-Qubit als logisches Element eines Quantenprozessors äußerst attraktiv zu machen.
Psaroudaki et al. (Mi,) untersuchten diese Frage.