論文の概要: Roadmap on quantum nanotechnologies
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.07882v1
- Date: Tue, 19 Jan 2021 22:27:29 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-14 17:41:45.672311
- Title: Roadmap on quantum nanotechnologies
- Title(参考訳): 量子ナノテクノロジーのロードマップ
- Authors: Arne Laucht, Frank Hohls, Niels Ubbelohde, M Fernando Gonzalez-Zalba,
David J Reilly, S{\o}ren Stobbe, Tim Schr\"oder, Pasquale Scarlino, Jonne V
Koski, Andrew Dzurak, Chih-Hwan Yang, Jun Yoneda, Ferdinand Kuemmeth, Hendrik
Bluhm, Jarryd Pla, Charles Hill, Joe Salfi, Akira Oiwa, Juha T Muhonen, Ewold
Verhagen, Matthew D LaHaye, Hyun Ho Kim, Adam W Tsen, Dimitrie Culcer, Attila
Geresdi, Jan A Mol, Varun Mohan, Prashant K Jain, and Jonathan Baugh
- Abstract要約: 量子現象は一般的に長さで観測可能であり、日々の経験よりも時間スケールが小さい。
過去数十年間、ナノスケールで物質を構造する能力に革命が起こり、単一粒子レベルでの実験が一般的になっている。
これらの量子現象は、ナノスケールの世界と通信し、計算し、探索する方法に革命をもたらす可能性がある。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 14.315019940429021
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum phenomena are typically observable at length and time scales smaller
than those of our everyday experience, often involving individual particles or
excitations. The past few decades have seen a revolution in the ability to
structure matter at the nanoscale, and experiments at the single particle level
have become commonplace. This has opened wide new avenues for exploring and
harnessing quantum mechanical effects in condensed matter. These quantum
phenomena, in turn, have the potential to revolutionize the way we communicate,
compute and probe the nanoscale world. Here, we review developments in key
areas of quantum research in light of the nanotechnologies that enable them,
with a view to what the future holds. Materials and devices with nanoscale
features are used for quantum metrology and sensing, as building blocks for
quantum computing, and as sources and detectors for quantum communication. They
enable explorations of quantum behaviour and unconventional states in nano- and
opto-mechanical systems, low-dimensional systems, molecular devices,
nano-plasmonics, quantum electrodynamics, scanning tunnelling microscopy, and
more. This rapidly expanding intersection of nanotechnology and quantum
science/technology is mutually beneficial to both fields, laying claim to some
of the most exciting scientific leaps of the last decade, with more on the
horizon.
- Abstract(参考訳): 量子現象は、通常、長さと時間スケールが日々の経験よりも小さく、しばしば個々の粒子や励起を含む。
過去数十年間、ナノスケールで物質を構造化する能力に革命が起こり、単一粒子レベルでの実験が一般的になった。
これにより、凝縮物質中の量子力学的効果を探索し活用するための幅広い新しい道が開かれた。
これらの量子現象は、ナノスケールの世界におけるコミュニケーションや計算、探究の方法に革命をもたらす可能性がある。
ここでは、量子研究における重要な分野の発展を、量子研究を可能にするナノテクノロジーに照らし合わせて、未来がどうあるかを見据えてレビューする。
ナノスケールの特徴を持つ材料やデバイスは量子力学やセンシング、量子コンピューティングのビルディングブロック、量子通信のソースや検出器として使用される。
ナノ・メカニカル・システム、低次元システム、分子装置、ナノプラズモン、量子電磁力学、トンネル顕微鏡などにおける量子挙動や非伝統的な状態の探索を可能にする。
この急速に拡大するナノテクノロジーと量子科学/テクノロジーの交差は、両方の分野に相互に有益であり、この10年で最もエキサイティングな科学的な飛躍のいくつかを物語っている。
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