Klasik bilgisayarların ancak büyük çabayla veya hiç çözemediği sorunları çözebilen bir kuantum bilgisayarının geliştirilmesi; şu anda dünya çapında giderek artan sayıda araştırma ekibi tarafından takip edilen hedeftir. Nedeni: En küçük parçacıkların ve yapıların dünyasından kaynaklanan kuantum etkileri, birçok yeni teknolojik uygulamaya olanak tanır. Kuantum mekaniğinin yasalarına göre bilgi ve sinyallerin işlenmesine olanak tanıyan sözde süperiletkenler, kuantum bilgisayarlarını gerçekleştirmek için umut vadeden bileşenler olarak kabul edilir. Ancak süperiletken nanoyapıların bir çıkmazı, yalnızca çok düşük sıcaklıklarda işlev görmeleri ve bu nedenle pratik uygulamalara dahil edilmelerinin zor olmasıdır. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Münster Üniversitesi ve Forschungszentrum Jülich'teki araştırmacılar, şimdi ilk kez, yüksek sıcaklık süperiletkenlerinden yapılmış nanotellerde enerji kuantizasyonu olarak bilinen şeyi gösterdiler - yani, sıcaklığın kuantum mekaniksel etkilerin baskın olduğu sıcaklığın altına yükseltildiği süperiletkenler. Daha sonra süperiletken nanotel, yalnızca bilgiyi kodlamak için kullanılabilecek seçilmiş enerji durumlarını üstlenir. Yüksek sıcaklık süperiletkenlerinde, araştırmacılar ayrıca ilk kez tek bir fotonun, bilgiyi iletmeye yarayan hafif bir parçacığın emilimini gözlemleyebildiler.
“Bir yandan, sonuçlarımız gelecekte kuantum teknolojilerinde önemli ölçüde basitleştirilmiş soğutma teknolojisinin kullanımına katkıda bulunabilirken, diğer yandan, henüz anlaşılmamış olan süperiletken durumları ve dinamiklerini yöneten süreçlere dair bize tamamen yeni bakış açıları sunuyor,” diye vurguluyor çalışma lideri Jun. Münster Üniversitesi Fizik Enstitüsü'nden Prof. Carsten Schuck. Bu nedenle sonuçlar yeni tip bilgisayar teknolojilerinin geliştirilmesi için önemli olabilir. Çalışma Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Bilim insanları, itriyum, baryum, bakır oksit ve oksijen elementlerinden oluşan süper iletkenler kullandılar veya kısaca YBCO, bunlardan birkaç nanometre inceliğinde teller ürettiler. Bu yapılar elektrik akımı ilettiğinde 'faz kaymaları' adı verilen fiziksel dinamikler meydana gelir. YBCO nanotelleri durumunda, yük taşıyıcı yoğunluğundaki dalgalanmalar süper akımda değişikliklere neden olur. Araştırmacılar, nanotellerdeki süreçleri eksi 253 santigrat dereceye denk gelen 20 Kelvin'in altındaki sıcaklıklarda incelediler. Model hesaplamalarıyla birlikte, nanotellerdeki enerji durumlarının kuantizasyonunu gösterdiler. Tellerin kuantum durumuna girdiği sıcaklık 12 ila 13 Kelvin olarak bulundu; bu sıcaklık normalde kullanılan malzemeler için gereken sıcaklıktan birkaç yüz kat daha yüksekti. Bu, bilim insanlarının çok daha uzun ömürlü, belirli frekanslara ayarlanmış rezonatörler, yani salınımlı sistemler üretmelerini ve kuantum mekanik durumlarını daha uzun süre korumalarını sağladı. Bu, giderek daha büyük kuantum bilgisayarlarının uzun vadeli geliştirilmesi için bir ön koşuldur.
Kuantum teknolojilerinin geliştirilmesi için ve potansiyel olarak tıbbi teşhisler için de önemli olan diğer bileşenler, tek fotonları bile kaydedebilen dedektörlerdir. Carsten Schuck'ın Münster Üniversitesi'ndeki araştırma grubu, süper iletkenlere dayalı bu tür tek foton dedektörlerini geliştirmek için birkaç yıldır çalışıyor. Düşük sıcaklıklarda zaten iyi çalışan şeyi, dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları on yıldan uzun süredir yüksek sıcaklık süper iletkenleriyle başarmaya çalışıyor. Çalışmada kullanılan YBCO nanotellerinde, bu girişim artık ilk kez başarılı oldu. Schuck araştırma grubundan ortak yazar Martin Wolff, "Yeni bulgularımız, deneysel olarak doğrulanabilir yeni teorik açıklamalar ve teknolojik gelişmeler için yol açıyor" diyor.
Editörlerimizin gönderilen her geri bildirimi yakından takip ettiğinden ve uygun önlemleri alacağından emin olabilirsiniz. Görüşleriniz bizim için önemlidir.
E-posta adresiniz yalnızca alıcının e-postayı kimin gönderdiğini bilmesini sağlamak için kullanılır. Ne adresiniz ne de alıcının adresi başka bir amaç için kullanılmayacaktır. Girdiğiniz bilgiler e-posta mesajınızda görünecek ve Phys.org tarafından hiçbir şekilde saklanmayacaktır.
Haftalık ve/veya günlük güncellemeleri gelen kutunuza alın. Dilediğiniz zaman aboneliğinizi iptal edebilirsiniz ve bilgilerinizi asla üçüncü taraflarla paylaşmayız.
Bu site, gezinmeye yardımcı olmak, hizmetlerimizi kullanımınızı analiz etmek ve üçüncü taraflardan içerik sağlamak için çerezler kullanır. Sitemizi kullanarak, Gizlilik Politikamızı ve Kullanım Şartlarımızı okuduğunuzu ve anladığınızı kabul edersiniz.
Gönderi zamanı: Nis-07-2020