Классикалық компьютерлер тек үлкен күш жұмсап немесе мүлде шеше алмайтын мәселелерді шеше алатын кванттық компьютерді жасау - бұл қазіргі уақытта бүкіл әлем бойынша үнемі өсіп келе жатқан зерттеу топтарының мақсаты. Себебі: Ең кішкентай бөлшектер мен құрылымдар әлемінен пайда болатын кванттық эффекттер көптеген жаңа технологиялық қолданбаларға мүмкіндік береді. Кванттық механика заңдарына сәйкес ақпарат пен сигналдарды өңдеуге мүмкіндік беретін асқын өткізгіштер деп аталатындар кванттық компьютерлерді жүзеге асырудың перспективалы құрамдастары болып саналады. Асқын өткізгіш наноқұрылымдардың түйіскен жері, алайда, олар өте төмен температурада ғана жұмыс істейді, сондықтан оларды практикалық қолдану қиынға соғады. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2'); });
Мюнстер университетінің және Форшунгсентрум Юльичтің зерттеушілері қазір алғаш рет жоғары температуралы асқын өткізгіштерден, яғни температура төменірек кванттық механикалық әсерлер басым болатын асқын өткізгіштерден жасалған наноөткізгіштерде энергия кванттау деп аталатын нәрсені көрсетті. Асқын өткізгіш наноөткізгіш содан кейін ақпаратты кодтау үшін пайдаланылуы мүмкін таңдалған энергия күйлерін ғана қабылдайды. Жоғары температуралы асқын өткізгіштерде зерттеушілер бірінші рет ақпаратты беру үшін қызмет ететін бір фотонның, жеңіл бөлшектің жұтылуын бақылай алды.
«Бір жағынан, біздің нәтижелеріміз болашақта кванттық технологияларда айтарлықтай жеңілдетілген салқындату технологиясын қолдануға ықпал ете алады, ал екінші жағынан, олар бізге асқын өткізгіш күйлерді және олардың динамикасын басқаратын процестер туралы мүлдем жаңа түсініктерді ұсынады, олар әлі күнге дейін сақталмаған. Мюнстер университетінің Физика институтынан келген профессор Карстен Шук зерттеу жетекшісі Юн. Сондықтан нәтижелер компьютерлік технологияның жаңа түрлерін дамыту үшін өзекті болуы мүмкін. Зерттеу Nature Communications журналында жарияланды.
Ғалымдар иттрий, барий, мыс оксиді және оттегі немесе қысқаша YBCO элементтерінен жасалған асқын өткізгіштерді қолданды, олардан бірнеше нанометрлік жұқа сымдар жасады. Бұл құрылымдар электр тогын өткізген кезде «фазалық сырғанау» деп аталатын физикалық динамика пайда болады. YBCO наноөткізгіштері жағдайында заряд тасымалдаушы тығыздығының ауытқуы асқын токтың өзгеруіне әкеледі. Зерттеушілер минус 253 градус Цельсийге сәйкес келетін 20 Кельвиннен төмен температурада нано сымдардағы процестерді зерттеді. Модельдік есептеулермен бірге олар нано сымдардағы энергия күйлерінің кванттауын көрсетті. Сымдар кванттық күйге енген температура 12-ден 13 Кельвинге дейін табылды — бұл температура әдетте қолданылатын материалдарға қажетті температурадан бірнеше жүз есе жоғары. Бұл ғалымдарға резонаторларды, яғни белгілі бір жиіліктерге бапталған тербелмелі жүйелерді, қызмет ету мерзімі әлдеқайда ұзағырақ және кванттық механикалық күйлерді ұзақ уақыт сақтауға мүмкіндік берді. Бұл барған сайын үлкен кванттық компьютерлердің ұзақ мерзімді дамуының міндетті шарты.
Кванттық технологияларды дамыту үшін, бірақ медициналық диагностика үшін де маңызды құрамдас бөліктер тіпті бір фотонды тіркей алатын детекторлар болып табылады. Мюнстер университетіндегі Карстен Шуктың зерттеу тобы бірнеше жыл бойы асқын өткізгіштерге негізделген осындай бір фотонды детекторларды жасаумен айналысады. Төмен температурада жақсы жұмыс істейтін нәрсеге бүкіл әлем ғалымдары он жылдан астам уақыт бойы жоғары температуралы асқын өткізгіштермен қол жеткізуге тырысты. Зерттеу үшін пайдаланылған YBCO наноөткізгіштерінде бұл әрекет енді алғаш рет сәтті болды. «Біздің жаңа тұжырымдарымыз жаңа эксперименталды түрде тексерілетін теориялық сипаттамалар мен технологиялық әзірлемелерге жол ашады», - дейді Шук зерттеу тобының авторларының бірі Мартин Вольф.
Біздің редакторлар жіберілген әрбір пікірді мұқият қадағалап, тиісті шараларды қабылдайтынына сенімді бола аласыз. Сіздердің пікірлеріңіз біз үшін маңызды.
Электрондық пошта мекенжайыңыз алушыға электрондық поштаны кім жібергенін білу үшін ғана пайдаланылады. Сіздің мекенжайыңыз да, алушының мекенжайы да басқа мақсатта пайдаланылмайды. Сіз енгізген ақпарат электрондық пошта хабарламаңызда пайда болады және Phys.org ешбір пішінде сақталмайды.
Кіріс жәшігіне апта сайынғы және/немесе күнделікті жаңартуларды алыңыз. Жазылымнан кез келген уақытта бас тарта аласыз және біз сіздің мәліметтеріңізді үшінші тараптармен ешқашан бөліспейміз.
Бұл сайт шарлауға көмектесу, қызметтерімізді пайдалануыңызды талдау және үшінші тараптардың мазмұнын қамтамасыз ету үшін cookie файлдарын пайдаланады. Біздің сайтты пайдалану арқылы сіз Құпиялық саясаты мен пайдалану шарттарын оқып, түсінгеніңізді растайсыз.
Жіберу уақыты: 07 сәуір 2020 ж