La evoluo de kvantuma komputilo, kiu povas solvi problemojn, kiujn klasikaj komputiloj povas solvi nur per granda peno aŭ tute ne — tio estas la celo nuntempe traktata de ĉiam kreskanta nombro da esplorteamoj tutmonde. La kialo: Kvantumaj efikoj, kiuj devenas de la mondo de la plej malgrandaj partikloj kaj strukturoj, ebligas multajn novajn teknologiajn aplikojn. Tielnomitaj superkonduktaĵoj, kiuj permesas prilabori informojn kaj signalojn laŭ la leĝoj de kvantuma mekaniko, estas konsiderataj kiel promesplenaj komponentoj por realigado de kvantumkomputiloj. Algluiĝopunkto de superkonduktaj nanostrukturoj, aliflanke, estas ke ili nur funkcias ĉe tre malaltaj temperaturoj kaj tial malfacilas alporti en praktikajn aplikojn. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Esploristoj ĉe la Universitato de Münster kaj Forschungszentrum Jülich nun, por la unua fojo, pruvis tion, kio estas konata kiel energia kvantigo en nanodratoj faritaj el alt-temperaturaj superkonduktaĵoj—te superkonduktaĵoj, en kiuj la temperaturo estas levita sub kiu kvantumaj mekanikaj efikoj superregas. La superkondukta nanodrato tiam supozas nur elektitajn energiŝtatojn kiuj povus esti uzitaj por ĉifri informojn. En la alt-temperaturaj superkonduktaĵoj, la esploristoj ankaŭ povis unuafoje observi la sorbadon de ununura fotono, malpeza partiklo kiu servas por transdoni informojn.
"Unuflanke, niaj rezultoj povas kontribui al la uzo de konsiderinde simpligita malvarmiga teknologio en kvantumaj teknologioj en la estonteco, kaj aliflanke, ili ofertas al ni tute novajn sciojn pri la procezoj regantaj superkonduktajn ŝtatojn kaj ilian dinamikon, kiuj ankoraŭ estas. ne komprenite,” emfazas studgvidanto Jun Prof. Carsten Schuck el la Instituto pri Fiziko de la Universitato de Münster. La rezultoj povas do esti gravaj por la evoluo de novaj specoj de komputila teknologio. La studo estis publikigita en la revuo Nature Communications.
La sciencistoj uzis superkonduktilojn faritajn el la elementoj itrio, bario, kupra oksido kaj oksigeno, aŭ mallonge YBCO, el kiuj ili fabrikis kelkajn nanometrajn maldikajn dratojn. Kiam ĉi tiuj strukturoj kondukas elektran kurenton, okazas fizika dinamiko nomata "fazglitoj". Koncerne YBCO-nanodratojn, fluktuoj de la ŝargportdenso kaŭzas variojn en la superfluo. La esploristoj esploris la procezojn en la nanodratoj ĉe temperaturoj sub 20 Kelvin, kio respondas al minus 253 celsiusgradoj. En kombinaĵo kun modelkalkuloj, ili montris kvantigon de energiŝtatoj en la nanodratoj. La temperaturo ĉe kiu la dratoj eniris la kvantuman staton estis trovita je 12 ĝis 13 Kelvin - temperaturo plurcent fojojn pli alta ol la temperaturo necesa por la materialoj normale uzitaj. Ĉi tio ebligis al la sciencistoj produkti resonatorojn, te oscilantajn sistemojn agordis al specifaj frekvencoj, kun multe pli longaj vivdaŭroj kaj konservi la kvantumajn mekanikajn statojn pli longe. Ĉi tio estas antaŭkondiĉo por la longdaŭra evoluo de ĉiam pli grandaj kvantumkomputiloj.
Pliaj gravaj komponentoj por la evoluo de kvantumaj teknologioj, sed eble ankaŭ por medicina diagnozo, estas detektiloj kiuj povas registri eĉ unu-fotonojn. La esplorgrupo de Carsten Schuck ĉe Münster University laboras de pluraj jaroj pri evoluigado de tiaj unufotonaj detektiloj bazitaj sur superkonduktaĵoj. Kio jam bone funkcias ĉe malaltaj temperaturoj, sciencistoj ĉie en la mondo provas atingi per alt-temperaturaj superkonduktaĵoj dum pli ol jardeko. En la YBCO-nanodratoj uzataj por la studo, ĉi tiu provo nun sukcesis unuafoje. "Niaj novaj trovoj malfermas la vojon al novaj eksperimente kontroleblaj teoriaj priskriboj kaj teknologiaj evoluoj," diras kunaŭtoro Martin Wolff de la esplorgrupo Schuck.
Vi povas esti certa, ke niaj redaktistoj atente kontrolas ĉiun senditan reagojn kaj faros taŭgajn agojn. Viaj opinioj estas gravaj por ni.
Via retadreso estas uzata nur por sciigi al la ricevanto, kiu sendis la retpoŝton. Nek via adreso nek la adreso de la ricevanto estos uzataj por alia celo. La informoj, kiujn vi enigas, aperos en via retpoŝta mesaĝo kaj ne estas konservitaj de Phys.org en ajna formo.
Ricevu semajnajn kaj/aŭ ĉiutagajn ĝisdatigojn liveritaj al via enirkesto. Vi povas malaboni iam ajn kaj ni neniam dividos viajn detalojn al triaj partioj.
Ĉi tiu retejo uzas kuketojn por helpi kun navigado, analizi vian uzon de niaj servoj kaj provizi enhavon de triaj. Uzante nian retejon, vi agnoskas, ke vi legis kaj komprenis nian Privatecan Politikon kaj Uzokondiĉojn.
Afiŝtempo: Apr-07-2020