De ûntwikkeling fan in kwantumkompjûter dy't problemen oplosse kin, dy't klassike kompjûters allinnich mei grutte ynspanning of hielendal net oplosse kinne - dit is it doel dat op it stuit neistribbe wurdt troch in hieltyd groeiend oantal ûndersyksteams wrâldwiid. De reden: Kwantumeffekten, dy't ûntsteane út 'e wrâld fan 'e lytste dieltsjes en struktueren, meitsje in protte nije technologyske tapassingen mooglik. Saneamde supergeleiders, dy't it mooglik meitsje om ynformaasje en sinjalen te ferwurkjen neffens de wetten fan 'e kwantummeganika, wurde beskôge as beloftefolle komponinten foar it realisearjen fan kwantumkompjûters. In knelpunt fan supergeleidende nanostrukturen is lykwols dat se allinnich funksjonearje by tige lege temperatueren en dêrom lestich yn praktyske tapassingen te bringen binne. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Undersykers fan 'e Universiteit fan Münster en it Forschungszentrum Jülich hawwe no foar it earst demonstrearre wat bekend stiet as enerzjykwantisaasje yn nanodraden makke fan hege-temperatuer supergeleiders - dus supergeleiders, wêryn't de temperatuer ferhege wurdt ûnder hokker kwantummeganyske effekten oerhearskje. De supergeleidende nanodraad nimt dan allinich selekteare enerzjytastannen oan dy't brûkt wurde kinne om ynformaasje te kodearjen. Yn 'e hege-temperatuer supergeleiders koene de ûndersikers ek foar it earst de absorpsje fan in inkele foton observearje, in ljochtdieltsje dat tsjinnet om ynformaasje oer te dragen.
"Oan 'e iene kant kinne ús resultaten bydrage oan it gebrûk fan flink ferienfâldige koeltechnology yn kwantumtechnologyen yn 'e takomst, en oan 'e oare kant biede se ús folslein nije ynsjoggen yn 'e prosessen dy't supergeliedende steaten en har dynamyk regelje, dy't noch altyd net begrepen wurde," beklammet stúdzjelieder junior prof. Carsten Schuck fan it Ynstitút foar Natuerkunde oan 'e Universiteit fan Münster. De resultaten kinne dêrom relevant wêze foar de ûntwikkeling fan nije soarten kompjûtertechnology. De stúdzje is publisearre yn it tydskrift Nature Communications.
De wittenskippers brûkten supergelieders makke fan 'e eleminten yttrium, barium, koperokside en soerstof, of koartwei YBCO, wêrfan se in pear nanometer tinne triedden makken. As dizze struktueren elektryske stroom liede, komme fysike dynamyk foar dy't 'fazeslips' neamd wurde. Yn it gefal fan YBCO-nanodraden feroarsaakje fluktuaasjes yn 'e ladingdragertichtens fariaasjes yn 'e superstroom. De ûndersikers ûndersochten de prosessen yn 'e nanodraden by temperatueren ûnder 20 Kelvin, wat oerienkomt mei min 253 graden Celsius. Yn kombinaasje mei modelberekkeningen demonstrearren se in kwantisaasje fan enerzjytastannen yn 'e nanodraden. De temperatuer wêrby't de triedden de kwantumtastân yngienen, waard fûn op 12 oant 13 Kelvin - in temperatuer ferskate hûnderten kearen heger as de temperatuer dy't fereaske is foar de normaal brûkte materialen. Dit stelde de wittenskippers yn steat om resonators te produsearjen, d.w.s. oscillerende systemen ôfstimd op spesifike frekwinsjes, mei folle langere libbensdoer en om de kwantummeganyske steaten langer te behâlden. Dit is in betingst foar de lange-termyn ûntwikkeling fan hieltyd gruttere kwantumkompjûters.
Fierdere wichtige komponinten foar de ûntwikkeling fan kwantumtechnologyen, mar potinsjeel ek foar medyske diagnostyk, binne detektors dy't sels ien-fotonen registrearje kinne. De ûndersyksgroep fan Carsten Schuck oan 'e Universiteit fan Münster wurket al ferskate jierren oan it ûntwikkeljen fan sokke ien-fotondetektors basearre op supergeleiders. Wat al goed wurket by lege temperatueren, besykje wittenskippers oer de hiele wrâld al mear as in desennium te berikken mei hege-temperatuer supergeleiders. Yn 'e YBCO-nanodraden dy't foar de stúdzje brûkt binne, is dizze poging no foar it earst slagge. "Us nije befiningen meitsje de wei frij foar nije eksperiminteel ferifiearbere teoretyske beskriuwingen en technologyske ûntwikkelingen," seit mei-auteur Martin Wolff fan 'e Schuck-ûndersyksgroep.
Jo kinne der wis fan wêze dat ús redakteuren elke feedback dy't jo krije nau yn 'e gaten hâlde en passende aksjes sille nimme. Jo mieningen binne wichtich foar ús.
Dyn e-mailadres wurdt allinnich brûkt om de ûntfanger te litten witte wa't de e-mail ferstjoerd hat. Noch dyn adres noch it adres fan de ûntfanger wurde foar oare doelen brûkt. De ynformaasje dy't jo ynfiere sil ferskine yn jo e-mailberjocht en wurdt net bewarre troch Phys.org yn hokker foarm dan ek.
Krij wyklikse en/of deistige updates yn jo postfak. Jo kinne jo op elk momint ôfmelde en wy sille jo gegevens noait diele mei tredden.
Dizze side brûkt cookies om te helpen mei navigaasje, jo gebrûk fan ús tsjinsten te analysearjen en ynhâld fan tredden te leverjen. Troch ús side te brûken, erkenne jo dat jo ús privacybelied en gebrûksbetingsten lêzen en begrepen hawwe.
Pleatsingstiid: 7 april 2020