Kölnfysikere opdager en ny superledende effekt for kvantecomputere!
Kölnfysikere opdager en ny superledende effekt for kvantecomputere!
Köln, Deutschland - Forskning inden for kvantecomputere har gjort betydelige fremskridt. Fysikere fra University of Köln har opdaget en superkonduktiv effekt i Nano -ledninger fra topologiske isolatorer, der betragtes som afgørende for fremtiden for stabile kvantebits (qubits). Resultaterne blev offentliggjort i det specialiserede magasin "Nature Physics", og beviset for den krydsede Andreev Reflection (krydset Andreev Reflection-Car) er et vigtigt skridt i udviklingen af denne teknologi. Undersøgelsens titel er "langdistancet krydset Andreev Reflection i topologisk isolator Nanowires proximitiseret af en superleder" og blev foretaget af Dr. Junya Feng og professor Dr. Yoichi Ando udført. Undersøgelsen blev skrevet i samarbejde med University of Basel.
Topologiske isolatorer (TI) har etableret sig som et lovende grundlag for robuste kvantebits baseret på Majorana Fermions. Aktuelle qubit -teknologier er ofte ustabile og tilbøjelige til fejl. En ny metode til produktion af nano -ledninger lavet af topologiske isolatorer blev udviklet af Junya Feng, som skaber en renere struktur og muliggør induktion af superconduktive korrelationer i disse Nano -ledninger. Disse korrelationer er vigtige for oprettelse og kontrol af Majorana -fancy, der danner grundlaget for de nye kvantebits.
udfordringer og muligheder
Et centralt problem i udviklingen af kvantecomputere er ustabilitet af eksisterende teknologier. Aktuelle qubit -fremgangsmåder kæmper med fejlhastigheder, der alvorligt begrænser ydelsen af kvantecomputere. Med opdagelsen af den krydsede Andreev -refleksion er der imidlertid en lovende måde at forbedre denne hitrate på. Her indsprøjtes en elektron i nano-ledningen med en anden for at danne et superkonduktivt cooperpar, der skaber en vidtrækkende superkonduktiv korrelation.
Ud over de fremskridt fra Köln -fysikerne introducerede Microsoft for nylig Majorana 1, verdens første kvanteprocessor, der er baseret på topologiske qubits. Denne processor er designet på en sådan måde, at den gør det muligt for skaleringen at op til en million qubits på en enkelt chip. Den tilhørende teknologi bruger en kombination af indiumarsenid, en halvleder og aluminium, en superleder til at danne topologiske superceptuelle nano -ledninger med Majora -tilstande (MZMS). MZM'er tjener til at gemme kvantemekanisk information og kunne revolutionere kvantebehandling.
Vejen til fejlkorrektion
I de første målinger af Majorana 1 -processoren blev der kun fundet en fejlhastighed på 1 % med det formål at reducere dette antal yderligere. Systemet viser bemærkelsesværdig stabilitet, hvor eksterne energiforstyrrelser sjældent påvirker qubit -tilstandene. Microsoft planlægger at realisere en fejlbestandig kvanteberegningsprototype i de kommende år og arbejder aktivt på en ny backend, der forenkler fejlkorrektionen gennem digitale impulser. Med udviklingen af en Tertron, en enkelt-qubit-baseret enhed, søges det næste trin i køreplanen for en fejltolerant kvanteberegning.
Sammen viser udviklingen af University of Köln og Microsofts universitet, at topologiske kvantecomputere har potentialet til at forbedre kvanteinformationsbehandling betydeligt, som lover langt at nå impulser til områder som materialevidenskab, landbrug og kemiske opdagelser. Udfordringerne i den aktuelle tilstand af kvanteberegningsteknologi kunne reduceres markant med disse nye tilgange.
Forskere og udviklere over hele verden ser frem til fremskridt inden for kvanteberegningsteknologi, mens det betydningsfulde arbejde med ekspertise -klyngen "betyder noget og lys for kvanteinformation" (ML4Q) i Köln, såvel som den banebrydende udvikling i Microsoft Open New Horizons.
Yderligere information kan findes i undersøgelserne på University of Coldogne href = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19792336/"> PubMed , såvel som den seneste udvikling på Microsoft på deres blog DetailsOrt Köln, Deutschland Quellen
Kommentare (0)