Keulenfysici ontdekken een nieuw super -leiding -effect voor kwantumcomputers!
Keulenfysici ontdekken een nieuw super -leiding -effect voor kwantumcomputers!
Köln, Deutschland - Onderzoek op het gebied van kwantumcomputers heeft aanzienlijke vooruitgang geboekt. Natuurkundigen van de Universiteit van Keulen hebben een supergeleidend effect ontdekt in nanobraden van topologische isolatoren, die als beslissend worden beschouwd voor de toekomst van stabiele kwantumbits (qubits). De resultaten werden gepubliceerd in het gespecialiseerde tijdschrift "Nature Physics", en het bewijs van de gekruiste Andreev-reflectie (gekruiste Andreev-reflectieauto) is een belangrijke stap in de ontwikkeling van deze technologie. De titel van de studie is "langeafstand gekruiste Andreev-reflectie in topologische isolator nanodraden proximitized door een supergeleider" en werd gemaakt door Dr. Junya Feng en professor Dr. Yoichi Ando uitgevoerd. De studie werd geschreven in samenwerking met de Universiteit van Basel.
Topologische isolatoren (TI) hebben zich een veelbelovende basis gevestigd voor robuuste kwantumbits op basis van majorana -fermionen. Huidige qubit -technologieën zijn vaak onstabiel en vatbaar voor fouten. Een nieuwe methode voor de productie van nanodraden gemaakt van topologische isolatoren werd ontwikkeld door Junya Feng, die een schonere structuur creëert en het mogelijk maakt om supergeleidende correlaties in deze nanodraden te induceren. Deze correlaties zijn essentieel voor het creëren en controleren van majorana -fantasieën die de basis vormen voor de nieuwe kwantumbits.
Uitdagingen en mogelijkheden
Een centraal probleem bij de ontwikkeling van kwantumcomputers is instabiliteit van bestaande technologieën. De huidige qubit benaderingen vechten met foutenpercentages die de prestaties van kwantumcomputers ernstig beperken. Met de ontdekking van de gekruiste Andreev -reflectie is er echter een veelbelovende manier om deze hitsnelheid te verbeteren. Hier is een elektron geïnjecteerd in de nanodraad met een ander om een supergeleidend Cooper-stel te vormen, dat een verstrekkende supergeleidende correlatie creëert.
Naast de voortgang van de Keulenfysici, introduceerde Microsoft onlangs Majorana 1, 's werelds eerste kwantumprocessor die is gebaseerd op topologische qubits. Deze processor is zodanig ontworpen dat het de schaal mogelijk maakt tot een miljoen qubits op een enkele chip. De bijbehorende technologie maakt gebruik van een combinatie van indiumarsenide, een halfgeleider en aluminium, een supergeleider om topologische superceptuele nanodraden te vormen met majora -modi (MZM's). MZM's dienen om kwantummechanische informatie op te slaan en kan een revolutie teweegbrengen in de kwantumverwerking.
De manier om foutcorrectie te fout
In de eerste metingen van de Majorana 1 -processor werd een foutenpercentage van slechts 1 % gevonden, met als doel dit aantal verder te verminderen. Het systeem vertoont opmerkelijke stabiliteit, met externe energiestoornissen beïnvloeden zelden de qubit -toestanden. Microsoft is van plan om de komende jaren een foutbestendig prototype van kwantum computing te realiseren en werkt actief aan een nieuwe backend die de foutcorrectie door digitale pulsen vereenvoudigt. Met de ontwikkeling van een tertron, een apparaat op één bebit gebaseerd, wordt de volgende stap in de routekaart gezocht voor een fouttolerante kwantumberekening.
Samen laten de ontwikkelingen van de Universiteit van Keulen en de universiteit van Microsoft zien dat topologische kwantumcomputers het potentieel hebben om de kwantuminformatieverwerking aanzienlijk te verbeteren, die veel reikende impulsen belooft voor gebieden zoals materiaalwetenschappen, landbouw en chemische ontdekkingen. De uitdagingen in de huidige status van kwantum computing -technologie kunnen aanzienlijk worden verminderd door deze nieuwe benaderingen.
Wereldwijd verheugt onderzoekers en ontwikkelaars uit naar de vooruitgang in kwantumcomputingtechnologie, terwijl het belangrijke werk van het excellentie "Matter and Light for Quantum Information" (ML4Q) in Keulen, evenals de baanbrekende ontwikkelingen bij Microsoft Open New Horizons.
Verdere informatie is te vinden in de studies op universiteit van cologne href = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19792336/"> PubMed , evenals de nieuwste ontwikkelingen op Microsoft op hun blog DetailsOrt Köln, Deutschland Quellen
Kommentare (0)