Naukowcy dokonali przełomu dzięki zestawowi „najczystszego krzemu na świecie”, który będzie zasilał komputery nowej generacji

Zespół naukowców stworzył zaawansowaną wersję krzemu, która może zostać wykorzystana jako podstawa komputerów następnej generacji.

4

ZOBACZ GALERIĘ – 4 ZDJĘCIA

Nowa przełomowa technologia została opisana jako niezwykle czysta forma krzemu, materiału półprzewodnikowego stosowanego w tradycyjnych komputerach, i została szczegółowo opisana w nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications Materials. Według artykułu nową formę krzemu można wykorzystać do wprowadzenia obliczeń kwantowych do sprzętu opartego na krzemie, dzięki czemu te potężne komputery nowej generacji będą znacznie bardziej dostępne dla każdego.

Podstawowe wyjaśnienie obliczeń kwantowych jest następujące. Tradycyjne komputery działają poprzez kodowanie binarne, jedynek lub zer. Komputer kwantowy może kodować dane oddzielnie, zarówno w postaci jedynek, jak i zer, czyli tak zwanej kubitu, czyli superpozycji obu tych stanów. Stan ten nazywa się „konsekwencja” i umożliwia przetwarzanie obliczeń znacznie szybciej niż tradycyjne formy kodowania. Obliczenia kwantowe wiążą się jednak z pewnymi wyzwaniami, czego dowodem są kubity „hałaśliwy„co oznacza, że ​​elementy zewnętrzne mogą łatwo zakłócać stabilność stanu kwantowego danych.

4

Naukowcy odkryli, że kubity mogą wypadać z superpozycji pod wpływem zmian temperatury, co doprowadziło do odkrycia, że ​​kubity są bardziej stabilne w temperaturach bliskich zera absolutnego. W przypadku rozpadu stanu kwantowego na skutek zakłóceń cała informacja zostaje utracona.

Kubity są zwykle wykonane z metali nadprzewodzących, ale zespół odpowiedzialny za badanie zaproponował użycie materiałów półprzewodnikowych, takich jak krzem. Niestety, zanieczyszczenia w materiałach półprzewodnikowych mogą powodować dekoherencję podczas operacji obliczeń kwantowych. Zespół zaproponował jednak stworzenie kubitu z krzemu-28, który jest opisywany jako „najczystszy krzem na świecie„.

„Udało nam się skutecznie stworzyć krytyczną „cegłę” potrzebną do zbudowania komputera kwantowego na bazie krzemu,„Główny autor badania Richard Curry, profesor zaawansowanych materiałów elektronicznych na Uniwersytecie w Manchesterze, stwierdził w oświadczeniu”.To kluczowy krok w kierunku umożliwienia wdrożenia technologii, która może potencjalnie przekształcić ludzkość.„

Jeżeli nowo zaproponowany krzem będzie w stanie zapewnić stabilne obliczenia kwantowe, teoretycznie mógłby być produkowany masowo w ramach planów produkcji półprzewodników, które już istnieją na całym świecie, co doprowadzi do znacznie szybszego przyjęcia obliczeń kwantowych.

„Teraz, gdy możemy wyprodukować niezwykle czysty krzem-28, naszym następnym krokiem będzie wykazanie, że możemy utrzymać spójność kwantową dla wielu kubitów jednocześnie,„, powiedział w oświadczeniu współkierownik projektu David Jamieson, profesor fizyki na Uniwersytecie w Melbourne.Niezawodny komputer kwantowy posiadający zaledwie 30 kubitów w niektórych zastosowaniach przekraczałby moc dzisiejszych superkomputerów.„