Развој на квантен компјутер кој може да решава проблеми, кои класичните компјутери можат да ги решат само со голем напор или воопшто не - ова е целта што моментално ја следат сè поголем број истражувачки тимови ширум светот. Причината: Квантните ефекти, кои потекнуваат од светот на најмалите честички и структури, овозможуваат многу нови технолошки апликации. Таканаречените суперспроводници, кои овозможуваат обработка на информации и сигнали според законите на квантната механика, се сметаат за ветувачки компоненти за реализација на квантни компјутери. Сепак, проблем со суперспроводливите наноструктури е тоа што тие функционираат само на многу ниски температури и затоа е тешко да се применат во практични апликации. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Истражувачите од Универзитетот во Минстер и Центарот за истражување Јилих сега, за прв пат, демонстрираа она што е познато како квантизација на енергијата во наножици направени од високотемпературни суперпроводници - т.е. суперпроводници, кај кои температурата е покачена под која преовладуваат квантно-механичките ефекти. Суперспроводливата наножица потоа претпоставува само избрани енергетски состојби што би можеле да се користат за кодирање информации. Кај високотемпературните суперпроводници, истражувачите исто така беа во можност за прв пат да ја набљудуваат апсорпцијата на еден фотон, светлосна честичка што служи за пренесување информации.
„Од една страна, нашите резултати можат да придонесат за употреба на значително поедноставена технологија за ладење во квантните технологии во иднина, а од друга страна, тие ни нудат сосема нови сознанија за процесите што ги регулираат суперспроводливите состојби и нивната динамика, кои сè уште не се разбрани“, нагласува раководителот на студијата, проф. Карстен Шук од Институтот за физика на Универзитетот во Минстер. Затоа, резултатите може да бидат релевантни за развојот на нови видови компјутерска технологија. Студијата е објавена во списанието Nature Communications.
Научниците користеле суперпроводници направени од елементите итриум, бариум, бакар оксид и кислород, или скратено YBCO, од кои изработиле неколку нанометри тенки жици. Кога овие структури спроведуваат електрична струја, се јавува физичка динамика наречена „фазни лизгања“. Во случајот на YBCO наножиците, флуктуациите на густината на носителот на полнеж предизвикуваат варијации во суперструјата. Истражувачите ги истражувале процесите во наножиците на температури под 20 Келвини, што одговара на минус 253 степени Целзиусови. Во комбинација со пресметки на модели, тие демонстрирале квантизација на енергетските состојби во наножиците. Температурата на која жиците влегле во квантна состојба била пронајдена на 12 до 13 Келвини - температура неколку стотици пати повисока од температурата потребна за материјалите што нормално се користат. Ова им овозможило на научниците да произведат резонатори, т.е. осцилирачки системи подесени на специфични фреквенции, со многу подолг животен век и да ги одржуваат квантно-механичките состојби подолго време. Ова е предуслов за долгорочен развој на сè поголеми квантни компјутери.
Понатамошни важни компоненти за развојот на квантните технологии, но потенцијално и за медицинската дијагностика, се детекторите што можат да регистрираат дури и единечни фотони. Истражувачката група на Карстен Шук на Универзитетот во Минстер работи веќе неколку години на развој на вакви детектори со единечен фотон базирани на суперспроводници. Она што веќе добро функционира на ниски температури, научниците од целиот свет се обидуваат да го постигнат со високотемпературни суперспроводници повеќе од една деценија. Во YBCO наножиците што се користат за студијата, овој обид сега за прв пат е успешен. „Нашите нови откритија го отвораат патот за нови експериментално проверливи теоретски описи и технолошки развој“, вели коавторот Мартин Волф од истражувачката група Шук.
Можете да бидете сигурни дека нашите уредници внимателно ги следат сите испратени повратни информации и ќе преземат соодветни мерки. Вашите мислења ни се важни.
Вашата е-адреса се користи само за да се извести примачот кој ја испратил е-поштата. Ниту вашата адреса ниту адресата на примачот нема да се користат за друга цел. Информациите што ќе ги внесете ќе се појават во вашата е-порака и нема да бидат задржани од Phys.org во која било форма.
Добивајте неделни и/или дневни ажурирања доставени во вашето сандаче. Можете да се отпишете во секое време и ние никогаш нема да ги споделиме вашите податоци со трети страни.
Оваа страница користи колачиња за да ви помогне при навигацијата, да ја анализира вашата употреба на нашите услуги и да обезбеди содржина од трети страни. Со користење на нашата страница, потврдувате дека сте ги прочитале и разбрале нашите Политика за приватност и Услови за користење.
Време на објавување: 07.04.2020