Klasik bilgisayarların ancak büyük çaba harcayarak çözebildiği ya da hiç çözemediği sorunları çözebilen bir kuantum bilgisayarın geliştirilmesi, şu anda dünya çapında sayıları giderek artan araştırma ekipleri tarafından takip edilen hedeftir. Nedeni: En küçük parçacıkların ve yapıların dünyasından kaynaklanan kuantum etkileri birçok yeni teknolojik uygulamaya olanak sağlamaktadır. Bilgi ve sinyallerin kuantum mekaniği yasalarına göre işlenmesine olanak tanıyan süperiletkenler, kuantum bilgisayarların gerçekleştirilmesi için umut verici bileşenler olarak değerlendiriliyor. Bununla birlikte, süperiletken nanoyapıların en önemli sorunu, bunların yalnızca çok düşük sıcaklıklarda çalışması ve bu nedenle pratik uygulamalara dönüştürülmesinin zor olmasıdır. googletag.cmd.push(function() { googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′); });
Münster Üniversitesi ve Forschungszentrum Jülich'teki araştırmacılar, ilk kez, yüksek sıcaklıklı süperiletkenlerden (yani sıcaklığın altına yükseldiği ve kuantum mekaniksel etkilerin baskın olduğu süperiletkenlerden) yapılmış nanotellerde enerji kuantizasyonu olarak bilinen şeyi gösterdiler. Süper iletken nanotel daha sonra yalnızca bilgiyi kodlamak için kullanılabilecek seçilmiş enerji durumlarını varsayar. Yüksek sıcaklıktaki süper iletkenlerde araştırmacılar, ilk kez bilgi aktarmaya yarayan hafif bir parçacık olan tek bir fotonun soğurulmasını da gözlemleyebildiler.
"Sonuçlarımız bir yandan kuantum teknolojilerinde önemli ölçüde basitleştirilmiş soğutma teknolojisinin gelecekte kullanılmasına katkıda bulunabilir, diğer yandan bize süperiletken durumları ve bunların dinamiklerini yöneten süreçlere dair tamamen yeni anlayışlar sunuyor; anlaşılamadı,” diye vurguluyor Münster Üniversitesi Fizik Enstitüsü'nden çalışma lideri Jun. Prof. Carsten Schuck. Bu nedenle sonuçlar, yeni bilgisayar teknolojisi türlerinin geliştirilmesiyle ilgili olabilir. Araştırma Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Bilim adamları, itriyum, baryum, bakır oksit ve oksijen veya kısaca YBCO elementlerinden yapılmış süper iletkenler kullandılar ve bunlardan birkaç nanometrelik ince teller ürettiler. Bu yapılar elektrik akımını ilettiğinde 'faz kaymaları' adı verilen fiziksel dinamikler meydana gelir. YBCO nanotelleri durumunda, yük taşıyıcı yoğunluğundaki dalgalanmalar süper akımda değişikliklere neden olur. Araştırmacılar eksi 253 santigrat dereceye karşılık gelen 20 Kelvin'in altındaki sıcaklıklarda nanotellerdeki süreçleri araştırdılar. Model hesaplamalarıyla birlikte nanotellerdeki enerji durumlarının nicemlenmesini gösterdiler. Tellerin kuantum durumuna girdiği sıcaklık 12 ila 13 Kelvin arasında bulundu; bu, normalde kullanılan malzemeler için gereken sıcaklıktan birkaç yüz kat daha yüksek bir sıcaklıktı. Bu, bilim adamlarının çok daha uzun ömürlü ve kuantum mekaniksel durumları daha uzun süre koruyan rezonatörler, yani belirli frekanslara ayarlanmış salınım sistemleri üretmesine olanak sağladı. Bu, daha büyük kuantum bilgisayarların uzun vadeli gelişimi için bir ön koşuldur.
Kuantum teknolojilerinin geliştirilmesinin yanı sıra tıbbi teşhis için de potansiyel olarak önemli olan diğer bileşenler, tek fotonları bile kaydedebilen dedektörlerdir. Carsten Schuck'un Münster Üniversitesi'ndeki araştırma grubu, birkaç yıldır süper iletkenlere dayalı bu tür tek fotonlu dedektörler geliştirmek için çalışıyor. Düşük sıcaklıklarda zaten işe yarayan şeyi, dünyanın her yerindeki bilim insanları, on yıldan fazla bir süredir yüksek sıcaklıktaki süper iletkenlerle başarmaya çalışıyorlar. Çalışma için kullanılan YBCO nanotellerinde bu girişim ilk kez başarıya ulaştı. Schuck araştırma grubundan ortak yazar Martin Wolff, "Yeni bulgularımız deneysel olarak doğrulanabilir yeni teorik açıklamalara ve teknolojik gelişmelere yol açıyor" diyor.
Editörlerimizin gönderilen her geri bildirimi yakından takip edeceğinden ve gerekli önlemleri alacağından emin olabilirsiniz. Görüşleriniz bizim için önemlidir.
E-posta adresiniz yalnızca alıcıya e-postayı kimin gönderdiğini bildirmek için kullanılır. Ne sizin adresiniz ne de alıcının adresi başka hiçbir amaçla kullanılmayacaktır. Girdiğiniz bilgiler e-posta mesajınızda görünecek ve Phys.org tarafından hiçbir şekilde saklanmayacaktır.
Haftalık ve/veya günlük güncellemelerin gelen kutunuza gönderilmesini sağlayın. İstediğiniz zaman aboneliğinizi iptal edebilirsiniz; bilgilerinizi asla üçüncü taraflarla paylaşmayacağız.
Bu site, gezinmeye yardımcı olmak, hizmetlerimizi kullanımınızı analiz etmek ve üçüncü taraflardan içerik sağlamak için çerezleri kullanır. Sitemizi kullanarak Gizlilik Politikamızı ve Kullanım Koşullarımızı okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz.
Gönderim zamanı: Nis-07-2020