A kölni fizikusok új szuper -vezető hatást fedeznek fel a kvantumszámítógépekre!
A kölni fizikusok új szuper -vezető hatást fedeznek fel a kvantumszámítógépekre!
Akutatás a kvantumszámítógépek területén jelentős előrelépést ért el. A Köln Egyetemi fizikusok szupravezető hatást fedeztek fel a topológiai izolátorok nano vezetékeiben, amelyet a stabil kvantumbitek (kvit) jövője szempontjából döntőnek tekintnek. Az eredményeket a "Nature Physics" speciális magazinban tették közzé, és a keresztezett Andreev reflexió igazolása (Crossed Andreev Reflection Car) fontos lépés e technológia fejlesztésében. A tanulmány címe: "Hosszú távú keresztezett andreev reflexió a topológiai szigetelő nanokéreknél, amelyeket egy szupravezető proxitizált", és Dr. Junya Feng és Dr. Yoichi Ando professzor készítette. A tanulmányt a Bázeli Egyetemmel együttműködve írták.
Atopológiai izolátorok (TI) ígéretes alapjául szolgáltak a robusztus kvantumbitek alapjául, a Majorana Fermionokon alapulnak. A jelenlegi QUBBIT technológiák gyakran instabilok és hajlamosak a hibákra. A topológiai szigetelőkből készült nano vezetékek előállításának új módszerét Junya Feng fejlesztette ki, amely tisztább struktúrát hoz létre és lehetővé teszi a szupravezető korrelációk indukálását ezekben a nano vezetékekben. Ezek a korrelációk nélkülözhetetlenek a Majorana -rajongók létrehozásához és ellenőrzéséhez, amelyek képezik az új kvantumbitek alapját.
kihívások és lehetőségek
A kvantum számítógépek fejlesztésének központi problémája a meglévő technológiák instabilitása. A jelenlegi QUBBIT megközelítések harcolnak a hibaarányokkal, amelyek súlyosan korlátozzák a kvantum számítógépek teljesítményét. A keresztezett Andreev reflexió felfedezésével azonban ígéretes módon javíthatjuk ezt a találati arányt. Itt egy elektron, amelyet a nano huzalba injektáltak egy másikkal, hogy szupravezető Cooper párot képezzenek, amely messzemenő szupravezető korrelációt hoz létre.
A kölni fizikusok előrehaladásán kívül a Microsoft nemrégiben bemutatta a Mearana 1 -et, a világ első kvantumprocesszorát, amely a topológiai kviteken alapul. Ezt a processzort úgy tervezték, hogy lehetővé tegye a méretezést akár egymillió kvitre egyetlen chipen. A kapcsolódó technológia az indium arzenid, a félvezető és az alumínium kombinációját használja, egy szupravezető, hogy topológiai szuperceptual nano vezetékeket képezzen Majora módokkal (MZMS). Az MZMS a kvantummechanikai információk tárolására szolgál, és forradalmasíthatja a kvantumfeldolgozást.
A hibajavítás módja
A Majorana 1 processzor első méréseiben csak 1 % -os hibaarányt találtak, azzal a céllal, hogy ezt a számot tovább csökkentsék. A rendszer figyelemre méltó stabilitást mutat, a külső energiamegélyek ritkán befolyásolják a kvitációs állapotokat. A Microsoft az elkövetkező években azt tervezi, hogy hibával szemben rezisztens kvantumszámítási prototípust valósít meg, és aktívan dolgozik egy új háttéren, amely egyszerűsíti a hibajavítást a digitális impulzusokon keresztül. A Tertron, az egybites alapú eszköz fejlesztésével az ütemterv következő lépését keresik egy hibatűrő kvantumszámításhoz.
Együtt a Köln Egyetem és a Microsoft Egyetem fejleményei azt mutatják, hogy a topológiai kvantumszámítógépek jelentősen javíthatják a kvantuminformációk feldolgozását, ami messze ígéri az impulzusokat olyan területeken, mint az anyagtudomány, a mezőgazdaság és a kémiai felfedezések. A kvantumszámítási technológia jelenlegi helyzetének kihívásai jelentősen csökkenthetik ezeket az új megközelítéseket.
Akutatók és fejlesztők világszerte várják a kvantumszámítási technológia fejlődését, míg a Kölnben a „Matter and Light for Quantum Information” (ML4Q), valamint a Microsoft Open New Horizons úttörő fejleményei.
További információk megtalálhatók a PubMed , valamint a Microsoft legújabb fejlesztései a blogjukban DetailsOrt Köln, Deutschland Quellen
Kommentare (0)