Ang pagbuo ng isang quantum computer na kayang lutasin ang mga problema, na kayang lutasin lamang ng mga klasikong computer nang may malaking pagsisikap o hindi man lang—ito ang layuning kasalukuyang hinahabol ng patuloy na lumalaking bilang ng mga pangkat ng pananaliksik sa buong mundo. Ang dahilan: Ang mga quantum effect, na nagmumula sa mundo ng pinakamaliit na mga particle at istruktura, ay nagbibigay-daan sa maraming bagong teknolohikal na aplikasyon. Ang tinatawag na mga superconductor, na nagbibigay-daan sa pagproseso ng impormasyon at mga signal ayon sa mga batas ng quantum mechanics, ay itinuturing na mga promising component para sa pagsasakatuparan ng mga quantum computer. Gayunpaman, ang isang nakalilitong punto ng superconducting nanostructures ay gumagana lamang ang mga ito sa napakababang temperatura at samakatuwid ay mahirap ilapat sa mga praktikal na aplikasyon. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Sa unang pagkakataon, ipinakita ng mga mananaliksik sa University of Münster at Forschungszentrum Jülich ang tinatawag na energy quantization sa mga nanowire na gawa sa mga high-temperature superconductor—ibig sabihin, mga superconductor, kung saan ang temperatura ay nakataas kung saan nangingibabaw ang mga quantum mechanical effect. Pagkatapos, ipinapalagay lamang ng superconducting nanowire ang mga piling estado ng enerhiya na maaaring magamit upang i-encode ang impormasyon. Sa mga high-temperature superconductor, naobserbahan din ng mga mananaliksik sa unang pagkakataon ang pagsipsip ng isang photon, isang light particle na nagsisilbing magpadala ng impormasyon.
"Sa isang banda, ang aming mga resulta ay maaaring makatulong sa paggamit ng lubos na pinasimpleng teknolohiya ng paglamig sa mga teknolohiyang quantum sa hinaharap, at sa kabilang banda, nag-aalok ang mga ito sa amin ng ganap na mga bagong pananaw sa mga prosesong namamahala sa mga estado ng superconducting at ang kanilang mga dinamika, na hindi pa rin nauunawaan," pagbibigay-diin ng pinuno ng pag-aaral na si Jun. Prof. Carsten Schuck mula sa Institute of Physics sa Münster University. Samakatuwid, ang mga resulta ay maaaring may kaugnayan para sa pag-unlad ng mga bagong uri ng teknolohiya sa computer. Ang pag-aaral ay nailathala sa journal na Nature Communications.
Gumamit ang mga siyentipiko ng mga superconductor na gawa sa mga elementong yttrium, barium, copper oxide at oxygen, o YBCO sa madaling salita, kung saan sila gumawa ng ilang nanometer na manipis na wire. Kapag ang mga istrukturang ito ay nagdadala ng electrical current, nangyayari ang mga pisikal na dinamika na tinatawag na 'phase slips'. Sa kaso ng mga YBCO nanowire, ang mga pagbabago-bago ng densidad ng charge carrier ay nagdudulot ng mga pagkakaiba-iba sa supercurrent. Sinuri ng mga mananaliksik ang mga proseso sa mga nanowire sa mga temperaturang mas mababa sa 20 Kelvin, na katumbas ng minus 253 degrees Celsius. Kasabay ng mga kalkulasyon ng modelo, ipinakita nila ang isang quantization ng mga estado ng enerhiya sa mga nanowire. Ang temperatura kung saan ang mga wire ay pumasok sa quantum state ay natagpuan sa 12 hanggang 13 Kelvin—isang temperatura na ilang daang beses na mas mataas kaysa sa temperaturang kinakailangan para sa mga materyales na karaniwang ginagamit. Dahil dito, nakagawa ang mga siyentipiko ng mga resonator, ibig sabihin, mga oscillating system na nakatutok sa mga partikular na frequency, na may mas mahabang lifetime at upang mapanatili ang mga quantum mechanical states nang mas matagal. Ito ay isang kinakailangan para sa pangmatagalang pag-unlad ng mas malalaking quantum computer.
Ang mga karagdagang mahahalagang sangkap para sa pagpapaunlad ng mga teknolohiyang quantum, ngunit posibleng para rin sa mga medikal na diagnostic, ay ang mga detektor na maaaring magrehistro kahit ng mga single-photon. Ang grupo ng pananaliksik ni Carsten Schuck sa Münster University ay ilang taon nang nagtatrabaho sa pagbuo ng mga naturang single-photon detector batay sa mga superconductor. Ang gumagana nang maayos sa mababang temperatura, ay sinusubukan ng mga siyentipiko sa buong mundo na makamit gamit ang mga high-temperature superconductor sa loob ng mahigit isang dekada. Sa mga YBCO nanowires na ginamit para sa pag-aaral, ang pagtatangkang ito ay nagtagumpay na ngayon sa unang pagkakataon. "Ang aming mga bagong natuklasan ay nagbubukas ng daan para sa mga bagong eksperimental na napapatunayang teoretikal na paglalarawan at mga pag-unlad sa teknolohiya," sabi ng co-author na si Martin Wolff mula sa Schuck research group.
Makakaasa kayo na mahigpit na susubaybayan ng aming mga editor ang bawat feedback na ipinapadala at gagawa ng mga naaangkop na aksyon. Mahalaga sa amin ang inyong mga opinyon.
Ang iyong email address ay ginagamit lamang upang ipaalam sa tatanggap kung sino ang nagpadala ng email. Hindi gagamitin ang iyong address o ang address ng tatanggap para sa anumang ibang layunin. Ang impormasyong ilalagay mo ay lilitaw sa iyong mensahe sa e-mail at hindi itatago ng Phys.org sa anumang anyo.
Makatanggap ng lingguhan at/o araw-araw na mga update na ipapadala sa iyong inbox. Maaari kang mag-unsubscribe anumang oras at hindi namin kailanman ibabahagi ang iyong mga detalye sa mga ikatlong partido.
Gumagamit ang site na ito ng cookies upang tumulong sa nabigasyon, suriin ang iyong paggamit ng aming mga serbisyo, at magbigay ng nilalaman mula sa mga ikatlong partido. Sa paggamit ng aming site, kinikilala mo na nabasa at naunawaan mo ang aming Patakaran sa Pagkapribado at Mga Tuntunin ng Paggamit.
Oras ng pag-post: Abril-07-2020