Развој квантног рачунара који може да реши проблеме, које класични рачунари могу решити само уз велики напор или никако – то је циљ којем тренутно тежи све већи број истраживачких тимова широм света. Разлог: Квантни ефекти, који потичу из света најмањих честица и структура, омогућавају многе нове технолошке примене. Такозвани суперпроводници, који омогућавају обраду информација и сигнала по законима квантне механике, сматрају се перспективним компонентама за реализацију квантних рачунара. Међутим, кључна тачка суправодљивих наноструктура је то што оне функционишу само на веома ниским температурама и стога их је тешко применити у практичне примене. гооглетаг.цмд.пусх(фунцтион() { гооглетаг.дисплаи('див-гпт-ад-1449240174198-2′); });
Истраживачи са Универзитета Минстер и Форсцхунгсзентрум Јулицх сада су по први пут демонстрирали оно што је познато као квантизација енергије у наножицама направљеним од високотемпературних суперпроводника—тј. суперпроводника, у којима је температура повишена испод које доминирају квантно-механички ефекти. Суперпроводна наножица тада претпоставља само одабрана енергетска стања која би се могла користити за кодирање информација. У високотемпературним суперпроводницима, истраживачи су такође могли по први пут да посматрају апсорпцију једног фотона, честице светлости која служи за пренос информација.
„С једне стране, наши резултати могу допринети коришћењу знатно поједностављене технологије хлађења у квантним технологијама у будућности, а са друге стране, нуде нам потпуно нове увиде у процесе који управљају суправодљивим стањима и њихову динамику, која је још увек присутна. није разумео“, наглашава вођа студије Јун. Проф. Царстен Сцхуцк са Института за физику Универзитета Минстер. Стога резултати могу бити релевантни за развој нових типова рачунарске технологије. Студија је објављена у часопису Натуре Цоммуницатионс.
Научници су користили суперпроводнике направљене од елемената итријума, баријума, оксида бакра и кисеоника, или скраћено ИБЦО, од којих су произвели жице танке неколико нанометара. Када ове структуре проводе електричну струју, долази до физичке динамике која се назива 'проклизавање фазе'. У случају ИБЦО наножица, флуктуације густине носиоца набоја изазивају варијације у суперструји. Истраживачи су истраживали процесе у наножицама на температурама испод 20 Келвина, што одговара минус 253 степена Целзијуса. У комбинацији са прорачунима модела, показали су квантизацију енергетских стања у наножицама. Температура на којој су жице ушле у квантно стање нађена је на 12 до 13 Келвина - температура неколико стотина пута виша од температуре потребне за материјале који се обично користе. То је омогућило научницима да производе резонаторе, односно осцилирајуће системе подешене на одређене фреквенције, са много дужим животним веком и да дуже одржавају квантномеханичка стања. Ово је предуслов за дугорочни развој све већих квантних рачунара.
Даље важне компоненте за развој квантних технологија, али потенцијално и за медицинску дијагностику, су детектори који могу да региструју чак и појединачне фотоне. Истраживачка група Карстена Шука на Универзитету у Минстеру већ неколико година ради на развоју таквих једнофотонских детектора заснованих на суперпроводницима. Оно што већ добро функционише на ниским температурама, научници широм света покушавају да постигну високотемпературним суперпроводницима више од једне деценије. У ИБЦО наножицама коришћеним за студију, овај покушај је сада успео по први пут. „Наша нова открића отварају пут новим експериментално проверљивим теоретским описима и технолошком развоју“, каже коаутор Мартин Волф из истраживачке групе Шук.
Можете бити сигурни да наши уредници пажљиво прате сваку послату повратну информацију и да ће предузети одговарајуће мере. Ваша мишљења су нам важна.
Ваша адреса е-поште се користи само да би прималац знао ко је послао е-пошту. Ни ваша адреса ни адреса примаоца неће се користити у друге сврхе. Информације које унесете појавиће се у вашој е-поруци и Пхис.орг их не задржава ни у ком облику.
Добијајте недељна и/или дневна ажурирања у пријемно сандуче. Можете да откажете претплату у било ком тренутку и никада нећемо делити ваше податке трећим лицима.
Овај сајт користи колачиће за помоћ при навигацији, анализу вашег коришћења наших услуга и пружање садржаја трећих страна. Коришћењем нашег сајта потврђујете да сте прочитали и разумели нашу Политику приватности и Услове коришћења.
Време објаве: 07.04.2020