Zhvillimi i një kompjuteri kuantik që mund të zgjidhë probleme, të cilat kompjuterët klasikë mund t'i zgjidhin vetëm me shumë përpjekje ose aspak - ky është qëllimi që aktualisht po ndiqet nga një numër gjithnjë e në rritje i ekipeve kërkimore në të gjithë botën. Arsyeja: Efektet kuantike, të cilat burojnë nga bota e grimcave dhe strukturave më të vogla, mundësojnë shumë aplikime të reja teknologjike. Të ashtuquajturit superpërçues, të cilët lejojnë përpunimin e informacionit dhe sinjaleve sipas ligjeve të mekanikës kuantike, konsiderohen si komponentë premtues për realizimin e kompjuterëve kuantikë. Një pikë ngërçi e nanostrukturave superpërçuese, megjithatë, është se ato funksionojnë vetëm në temperatura shumë të ulëta dhe për këtë arsye janë të vështira për t'u zbatuar në zbatime praktike. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Studiuesit në Universitetin e Münsterit dhe në Forschungszentrum Jülich tani, për herë të parë, demonstruan atë që njihet si kuantizim i energjisë në nanotelat e bërë nga superpërçues me temperaturë të lartë - domethënë superpërçues, në të cilët temperatura është e ngritur nën të cilën mbizotërojnë efektet kuantike mekanike. Nanoteli superpërçues më pas merr vetëm gjendje të zgjedhura energjie që mund të përdoren për të koduar informacionin. Në superpërçuesit me temperaturë të lartë, studiuesit ishin gjithashtu në gjendje të vëzhgonin për herë të parë thithjen e një fotoni të vetëm, një grimcë drite që shërben për të transmetuar informacion.
“Nga njëra anë, rezultatet tona mund të kontribuojnë në përdorimin e teknologjisë së ftohjes së thjeshtuar ndjeshëm në teknologjitë kuantike në të ardhmen, dhe nga ana tjetër, ato na ofrojnë njohuri krejtësisht të reja mbi proceset që qeverisin gjendjet superpërçuese dhe dinamikën e tyre, të cilat ende nuk janë kuptuar”, thekson udhëheqësi i studimit, Prof. Jun. Carsten Schuck nga Instituti i Fizikës në Universitetin e Münsterit. Prandaj, rezultatet mund të jenë të rëndësishme për zhvillimin e llojeve të reja të teknologjisë kompjuterike. Studimi është botuar në revistën Nature Communications.
Shkencëtarët përdorën superpërçues të bërë nga elementët itrium, barium, oksid bakri dhe oksigjen, ose shkurt YBCO, nga të cilët ata prodhuan disa tela të hollë nanometra. Kur këto struktura përçojnë rrymë elektrike, ndodhin dinamika fizike të quajtura 'rrëshqitje fazore'. Në rastin e nanotelave YBCO, luhatjet e dendësisë së bartësit të ngarkesës shkaktojnë ndryshime në superrrymë. Studiuesit hetuan proceset në nanotela në temperatura nën 20 Kelvin, që korrespondon me minus 253 gradë Celsius. Në kombinim me llogaritjet e modelit, ata demonstruan një kuantizim të gjendjeve të energjisë në nanotela. Temperatura në të cilën telat hynë në gjendjen kuantike u gjet në 12 deri në 13 Kelvin - një temperaturë disa qindra herë më e lartë se temperatura e kërkuar për materialet e përdorura normalisht. Kjo i mundësoi shkencëtarëve të prodhonin rezonatorë, d.m.th. sisteme osciluese të akorduara në frekuenca specifike, me jetëgjatësi shumë më të gjatë dhe për të ruajtur gjendjet kuantike mekanike për më gjatë. Ky është një parakusht për zhvillimin afatgjatë të kompjuterëve kuantikë gjithnjë e më të mëdhenj.
Komponentë të tjerë të rëndësishëm për zhvillimin e teknologjive kuantike, por potencialisht edhe për diagnostikimin mjekësor, janë detektorët që mund të regjistrojnë edhe fotone të vetme. Grupi kërkimor i Carsten Schuck në Universitetin e Münsterit ka punuar për disa vite në zhvillimin e detektorëve të tillë me foton të vetëm bazuar në superpërçues. Ajo që tashmë funksionon mirë në temperatura të ulëta, shkencëtarët në të gjithë botën janë përpjekur ta arrijnë me superpërçues të temperaturës së lartë për më shumë se një dekadë. Në nanotelat YBCO të përdorur për studimin, kjo përpjekje tani ka pasur sukses për herë të parë. "Gjetjet tona të reja hapin rrugën për përshkrime teorike të verifikueshme eksperimentalisht dhe zhvillime teknologjike", thotë bashkautori Martin Wolff nga grupi kërkimor Schuck.
Mund të jeni të sigurt se redaktorët tanë monitorojnë nga afër çdo reagim të dërguar dhe do të ndërmarrin veprimet e duhura. Mendimet tuaja janë të rëndësishme për ne.
Adresa juaj e email-it përdoret vetëm për t'i njoftuar marrësit se kush e dërgoi email-in. As adresa juaj dhe as adresa e marrësit nuk do të përdoren për ndonjë qëllim tjetër. Informacioni që futni do të shfaqet në mesazhin tuaj të email-it dhe nuk ruhet nga Phys.org në asnjë formë.
Merrni përditësime javore dhe/ose ditore të dërguara në kutinë tuaj postare. Mund të çregjistroheni në çdo kohë dhe ne nuk do t'i ndajmë kurrë të dhënat tuaja me palë të treta.
Kjo faqe përdor cookies për të ndihmuar me navigimin, për të analizuar përdorimin tuaj të shërbimeve tona dhe për të ofruar përmbajtje nga palë të treta. Duke përdorur faqen tonë, ju pranoni se i keni lexuar dhe i kuptoni Politikën tonë të Privatësisë dhe Kushtet e Përdorimit.
Koha e postimit: 07 Prill 2020