Kölnski fizičari otkrivaju novi super -vojni učinak za kvantna računala!
Kölnski fizičari otkrivaju novi super -vojni učinak za kvantna računala!
Köln, Deutschland - Istraživanje u području kvantnih računala postiglo je značajan napredak. Fizičari sa Sveučilišta u Kölnu otkrili su superprevodni učinak u nano žicama iz topoloških izolatora, što se smatra odlučujući za budućnost stabilnih kvantnih bita (Qubits). Rezultati su objavljeni u specijalističkom časopisu "Nature Physics", a dokaz prekriženog Andreev Reflection (Cross Andreev Reflection-Car) važan je korak u razvoju ove tehnologije. Naslov studije je "dugoročni prekriženi Andreev refleksija u topološkim izolatorima nanowire koje je proksimizirao superprevodnik", a izveli su ga dr. Junya Feng i profesor dr. Yoichi Ando. Studija je napisana u suradnji sa Sveučilištem u Baselu.
Topološki izolatori (TI) su se etablirali kao obećavajuća osnova za robusne kvantne bitove temeljene na majoranskim fermionima. Trenutne Qubit tehnologije često su nestabilne i sklone pogreškama. Novu metodu za proizvodnju nano žica izrađenih od topoloških izolatora razvila je Junya Feng, koja stvara čistiju strukturu i omogućuje induciranje superprevodnih korelacija u tim nano žicama. Ove su korelacije ključne za stvaranje i kontrolu majoranskih mašta koje čine osnovu za nove kvantne bitove.
Izazovi i mogućnosti
Središnji problem u razvoju kvantnih računala je nestabilnost postojećih tehnologija. Trenutni Qubit pristupi bore se s stopama pogrešaka koje ozbiljno ograničavaju performanse kvantnih računala. Otkrivanjem prekriženog Andreev refleksije, međutim, postoji obećavajući način za poboljšanje ove stope udara. Ovdje je elektron ubrizgan u nano žicu s drugom, kako bi formirao superprevodni Cooper par, koji stvara dalekosežnu superprevoznu korelaciju.
Pored napretka fizičara Kelna, Microsoft je nedavno predstavio Majoranu 1, prvi kvantni procesor na svijetu koji se temelji na topološkim qubitima. Ovaj je procesor osmišljen na takav način da omogućava skaliranju do milijun qubita na jednom čipu. Pridružena tehnologija koristi kombinaciju indij arsenida, poluvodiča i aluminija, superprevoza za formiranje topoloških supercepcijskih nano žica s majora modusima (MZMS). MZM -ovi služe za pohranjivanje kvantnih mehaničkih informacija i mogu revolucionirati kvantnu obradu.
Put do ispravljanja pogreške
U prvim mjerenjima procesora Majorana 1 pronađena je stopa pogreške od samo 1 %, s ciljem daljnjeg smanjenja ovog broja. Sustav pokazuje izvanrednu stabilnost, a vanjski energetski poremećaji rijetko utječu na stanja Qubita. Microsoft planira realizirati prototip kvantnog računarstva otpornog na pogreške u narednim godinama i aktivno radi na novom potkreplju koji pojednostavljuje korekciju pogrešaka digitalnim impulsima. S razvojem tetrona, uređaja s jednim kbitom, traži se sljedeći korak u mapi puta za kvantni proračun koji se tolerantan na pogreške.
Zajedno, razvoj Sveučilišta Sveučilišta u Kölnu i Microsoftovog sveučilišta pokazuje da topološka kvantna računala mogu značajno poboljšati kvantnu obradu informacija, što obećava daleke impulse za područja kao što su znanost o materijalima, poljoprivreda i kemijska otkrića. Izazovi u trenutnom stanju tehnologije kvantnog računanja mogu se značajno smanjiti ovim novim pristupima.
Istraživači i programeri širom svijeta raduju se napretku u tehnologiji kvantne računarstva, dok je značajan rad klastera izvrsnosti "Matter and Light for Quantum Information" (ML4Q) u Kölnu, kao i revolucionarnim razvojima na Microsoft Open New Horizons.
Daljnje informacije mogu se naći u studijama na University of Cologne href = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1979236/"> PubMed , kao i najnoviji razvoj Microsofta na njihovom blogu DetailsOrt Köln, Deutschland Quellen