Ukuzaji wa kompyuta ya quantum ambayo inaweza kutatua matatizo, ambayo kompyuta za kawaida zinaweza kuyatatua kwa juhudi kubwa au kutoyatatua kabisa—hili ndilo lengo linalofuatiliwa kwa sasa na idadi inayoongezeka ya timu za utafiti duniani kote. Sababu: Athari za quantum, ambazo hutokana na ulimwengu wa chembe ndogo na miundo, huwezesha matumizi mengi mapya ya kiteknolojia. Vinachoitwa superconductors, ambavyo huruhusu usindikaji wa taarifa na ishara kulingana na sheria za mechanics ya quantum, vinachukuliwa kuwa vipengele vya kuahidi kwa ajili ya kutambua kompyuta za quantum. Hata hivyo, jambo linalovutia la nanostructures zinazoongoza ni kwamba zinafanya kazi tu katika halijoto ya chini sana na kwa hivyo ni vigumu kuzileta katika matumizi ya vitendo. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Watafiti katika Chuo Kikuu cha Münster na Forschungszentrum Jülich sasa, kwa mara ya kwanza, walionyesha kile kinachojulikana kama upimaji wa nishati katika waya ndogo zilizotengenezwa kwa kondakta zenye joto la juu—yaani kondakta zenye joto la juu, ambapo halijoto huinuliwa chini ya ambayo athari za kimakanika za quantum hutawala. Nanowaya yenye upitishaji wa juu kisha hudhania hali za nishati zilizochaguliwa pekee ambazo zinaweza kutumika kusimba taarifa. Katika kondakta zenye joto la juu, watafiti pia waliweza kuona kwa mara ya kwanza ufyonzaji wa fotoni moja, chembe nyepesi inayotumika kusambaza taarifa.
"Kwa upande mmoja, matokeo yetu yanaweza kuchangia matumizi ya teknolojia ya upoezaji iliyorahisishwa sana katika teknolojia za quantum katika siku zijazo, na kwa upande mwingine, yanatupa ufahamu mpya kabisa kuhusu michakato inayosimamia hali za upitishaji wa nguvu na mienendo yake, ambayo bado haijaeleweka," anasisitiza kiongozi wa utafiti Jun. Prof. Carsten Schuck kutoka Taasisi ya Fizikia katika Chuo Kikuu cha Münster. Kwa hivyo matokeo yanaweza kuwa muhimu kwa maendeleo ya aina mpya za teknolojia ya kompyuta. Utafiti huo umechapishwa katika jarida la Nature Communications.
Wanasayansi walitumia viendeshaji vikubwa vilivyotengenezwa kwa elementi ya yttrium, bariamu, oksidi ya shaba na oksijeni, au YBCO kwa ufupi, ambapo walitengeneza waya chache nyembamba za nanomita. Miundo hii inapofanya mienendo ya kimwili ya mkondo wa umeme inayoitwa 'phase slips' hutokea. Katika kesi ya waya nano za YBCO, kushuka kwa msongamano wa msongamano wa chaji husababisha tofauti katika mkondo mkuu. Watafiti walichunguza michakato katika waya nano kwenye halijoto iliyo chini ya 20 Kelvin, ambayo inalingana na nyuzi joto 253 chini ya Selsiasi. Pamoja na hesabu za kielelezo, walionyesha upimaji wa hali ya nishati katika waya nano. Halijoto ambayo waya ziliingia katika hali ya quantum ilipatikana katika 12 hadi 13 Kelvin—halijoto mara mia kadhaa juu kuliko halijoto inayohitajika kwa vifaa vinavyotumika kawaida. Hii iliwawezesha wanasayansi kutoa resonators, yaani mifumo ya kuyumba iliyorekebishwa kwa masafa maalum, yenye maisha marefu zaidi na kudumisha hali za mitambo za quantum kwa muda mrefu zaidi. Hii ni sharti la maendeleo ya muda mrefu ya kompyuta kubwa zaidi za quantum.
Vipengele muhimu zaidi kwa ajili ya maendeleo ya teknolojia za quantum, lakini pia kwa ajili ya uchunguzi wa kimatibabu, ni vigunduzi vinavyoweza kusajili hata fotoni moja. Kundi la utafiti la Carsten Schuck katika Chuo Kikuu cha Münster limekuwa likifanya kazi kwa miaka kadhaa katika kutengeneza vigunduzi hivyo vya fotoni moja kulingana na vidhibiti vya juu. Kile ambacho tayari kinafanya kazi vizuri katika halijoto ya chini, wanasayansi kote ulimwenguni wamekuwa wakijaribu kufanikisha kwa kutumia vidhibiti vya juu vya halijoto ya juu kwa zaidi ya muongo mmoja. Katika waya nano za YBCO zinazotumika kwa ajili ya utafiti, jaribio hili sasa limefanikiwa kwa mara ya kwanza. "Matokeo yetu mapya yanafungua njia kwa maelezo mapya ya kinadharia yanayoweza kuthibitishwa kimajaribio na maendeleo ya kiteknolojia," anasema mwandishi mwenza Martin Wolff kutoka kundi la utafiti la Schuck.
Unaweza kuwa na uhakika kwamba wahariri wetu hufuatilia kwa karibu kila maoni yanayotumwa na watachukua hatua zinazofaa. Maoni yako ni muhimu kwetu.
Anwani yako ya barua pepe inatumika tu kumjulisha mpokeaji aliyetuma barua pepe. Anwani yako wala anwani ya mpokeaji haitatumika kwa madhumuni mengine yoyote. Taarifa utakayoingiza itaonekana katika ujumbe wako wa barua pepe na haitahifadhiwa na Phys.org kwa namna yoyote.
Pata masasisho ya kila wiki na/au ya kila siku yanayowasilishwa kwenye kikasha chako. Unaweza kujiondoa wakati wowote na hatutawahi kushiriki maelezo yako kwa wahusika wengine.
Tovuti hii inatumia vidakuzi ili kusaidia katika urambazaji, kuchanganua matumizi yako ya huduma zetu, na kutoa maudhui kutoka kwa wahusika wengine. Kwa kutumia tovuti yetu, unakubali kwamba umesoma na kuelewa Sera yetu ya Faragha na Masharti ya Matumizi.
Muda wa chapisho: Aprili-07-2020