La evoluigo de kvantumkomputilo, kiu povas solvi problemojn, kiujn klasikaj komputiloj povas solvi nur per granda peno aŭ tute ne — jen la celo nuntempe strebata de ĉiam kreskanta nombro da esplorteamoj tutmonde. La kialo: Kvantumaj efikoj, kiuj originas el la mondo de la plej malgrandaj partikloj kaj strukturoj, ebligas multajn novajn teknologiajn aplikojn. Tiel nomataj superkonduktantoj, kiuj ebligas prilabori informojn kaj signalojn laŭ la leĝoj de kvantummekaniko, estas konsiderataj promesplenaj komponantoj por realigi kvantumkomputilojn. Tamen, malfacilaĵo de superkonduktaj nanostrukturoj estas, ke ili funkcias nur je tre malaltaj temperaturoj kaj tial malfacile aplikeblas en praktikajn aplikojn. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Esploristoj ĉe la Universitato de Münster kaj la Forschungszentrum Jülich nun, por la unua fojo, montris tion, kio estas konata kiel energia kvantigo en nanodratoj faritaj el alttemperaturaj superkondukantoj — t.e. superkondukantoj, en kiuj la temperaturo estas levita, sub kiu kvantmekanikaj efikoj superregas. La superkondukanta nanodrato tiam alprenas nur elektitajn energiajn statojn, kiuj povus esti uzataj por ĉifri informojn. En la alttemperaturaj superkondukantoj, la esploristoj ankaŭ povis observi por la unua fojo la sorbadon de unuopa fotono, lumpartiklo, kiu servas por transdoni informojn.
“Unuflanke, niaj rezultoj povas kontribui al la uzo de konsiderinde simpligita malvarmiga teknologio en kvantumteknologioj en la estonteco, kaj aliflanke, ili ofertas al ni tute novajn komprenojn pri la procezoj regantaj superkonduktajn statojn kaj ilian dinamikon, kiuj ankoraŭ ne estas komprenitaj,” emfazas studgvidanto Jun. Profesoro Carsten Schuck de la Instituto de Fiziko ĉe la Universitato de Münster. La rezultoj tial povas esti signifaj por la evoluigo de novaj specoj de komputila teknologio. La studo estis publikigita en la revuo Nature Communications.
La sciencistoj uzis superkondukantojn faritajn el la elementoj itrio, bario, kupra oksido kaj oksigeno, aŭ mallonge YBCO, el kiuj ili fabrikis kelkajn nanometrajn maldikajn dratojn. Kiam ĉi tiuj strukturoj konduktas elektran kurenton, okazas fizikaj dinamikoj nomataj "fazaj deglitoj". Ĉe YBCO-nanodratoj, fluktuoj de la denseco de ŝarĝportantoj kaŭzas variojn en la superkurento. La esploristoj esploris la procezojn en la nanodratoj je temperaturoj sub 20 Kelvinoj, kio respondas al minus 253 celsiusgradoj. Kombine kun modelkalkuloj, ili montris kvantigon de energistatoj en la nanodratoj. La temperaturo, ĉe kiu la dratoj eniris la kvantuman staton, estis trovita je 12 ĝis 13 Kelvinoj - temperaturo plurcent fojojn pli alta ol la temperaturo postulata por la normale uzataj materialoj. Ĉi tio ebligis al la sciencistoj produkti resonatorojn, t.e. oscilantajn sistemojn agorditajn al specifaj frekvencoj, kun multe pli longaj vivdaŭroj kaj konservi la kvantuman mekanikajn statojn pli longe. Ĉi tio estas antaŭkondiĉo por la longdaŭra disvolviĝo de ĉiam pli grandaj kvantumkomputiloj.
Pluaj gravaj komponantoj por la evoluigo de kvantumteknologioj, sed eble ankaŭ por medicina diagnozo, estas detektiloj, kiuj povas registri eĉ unuopajn fotonojn. La esplorgrupo de Carsten Schuck ĉe la Universitato de Münster laboras jam de pluraj jaroj pri la evoluigo de tiaj unuopaj fotonaj detektiloj bazitaj sur superkondukantoj. Kio jam funkcias bone je malaltaj temperaturoj, sciencistoj tra la tuta mondo provas atingi per alttemperaturaj superkondukantoj jam pli ol jardekon. En la YBCO-nanodratoj uzitaj por la studo, ĉi tiu provo nun sukcesis por la unua fojo. "Niaj novaj rezultoj pavimas la vojon por novaj eksperimente konfirmeblaj teoriaj priskriboj kaj teknologiaj evoluigoj," diras kunaŭtoro Martin Wolff el la esplorgrupo Schuck.
Vi povas esti certa, ke niaj redaktantoj atente monitoras ĉiun senditan reagon kaj faros taŭgajn agojn. Viaj opinioj gravas por ni.
Via retpoŝtadreso estas uzata nur por informi la ricevanton, kiu sendis la retmesaĝon. Nek via adreso nek la adreso de la ricevanto estos uzataj por iu ajn alia celo. La informoj, kiujn vi enigas, aperos en via retpoŝta mesaĝo kaj ne estos konservitaj de Phys.org en iu ajn formo.
Ricevu ĉiusemajne kaj/aŭ ĉiutage ĝisdatigojn senditajn al via retpoŝtkesto. Vi povas malaboni iam ajn kaj ni neniam dividos viajn detalojn kun triaj partioj.
Ĉi tiu retejo uzas kuketojn por helpi kun navigado, analizi vian uzon de niaj servoj, kaj provizi enhavon de triaj partioj. Uzante nian retejon, vi agnoskas, ke vi legis kaj komprenas nian Privatecan Politikon kaj Uzkondiĉojn.
Afiŝtempo: 7-a de aprilo 2020