Os físicos de colônia descobrem um novo efeito super líder para computadores quânticos!
Os físicos de colônia descobrem um novo efeito super líder para computadores quânticos!
Köln, Deutschland - A pesquisa na área de computadores quânticos fez um progresso significativo. Os físicos da Universidade de Colônia descobriram um efeito supercondutivo em fios nano de isoladores topológicos, o que é considerado decisivo para o futuro dos bits quânticos estáveis (qubits). Os resultados foram publicados na revista especialista "Nature Physics", e a prova da reflexão cruzada de Andreev (carros de reflexão Andreev cruzada) é um passo importante no desenvolvimento dessa tecnologia. O título do estudo é "a reflexão de Andreev cruzada de longo alcance nos nanofios do isolador topológico proximidades por um supercondutor" e foi feito pelo Dr. Junya Feng e pelo professor Dr. Yoichi Ando. O estudo foi escrito em cooperação com a Universidade de Basileia.
Isoladores topológicos (TI) se estabeleceram como uma base promissora para bits quânticos robustos com base em férmions majorana. As tecnologias de qubit atuais geralmente são instáveis e propensas a erros. Um novo método para a produção de fios nano feito de isoladores topológicos foi desenvolvido por Junya Feng, que cria uma estrutura mais limpa e permite a indução de correlações supercondutivas nesses fios nano. Essas correlações são essenciais para a criação e controle de especialistas em majorana que formam a base para os novos bits quânticos.
Desafios e possibilidades
Um problema central no desenvolvimento de computadores quânticos é a instabilidade das tecnologias existentes. As abordagens de qubit atuais lutam com taxas de erro que restringem severamente o desempenho dos computadores quânticos. Com a descoberta da reflexão cruzada de Andreev, no entanto, existe uma maneira promissora de melhorar essa taxa de acerto. Aqui, um elétron injetado no fio nano com outro, para formar um casal de Cooper supercondutivo, que cria uma correlação supercondutiva de longo alcance.
Além do progresso dos físicos de Colônia, a Microsoft introduziu recentemente Majorana 1, o primeiro processador quântico do mundo, baseado em qubits topológicos. Esse processador foi projetado de tal maneira que permite que a escala até um milhão de qubits em um único chip. A tecnologia associada utiliza uma combinação de arseneto de índio, um semicondutor e alumínio, um supercondutor para formar fios nano superceptivos topológicos com modos maiores (MZMs). Os MZMs servem para armazenar informações mecânicas quânticas e podem revolucionar o processamento quântico.
A maneira de correção de erro
Nas primeiras medições do processador majorana 1, foi encontrada uma taxa de erro de apenas 1 %, com o objetivo de reduzir ainda mais esse número. O sistema mostra estabilidade notável, com distúrbios energéticos externos raramente influenciam os estados de qubit. A Microsoft planeja realizar um protótipo de computação quântica resistente a erros nos próximos anos e está trabalhando ativamente em um novo back-end que simplifica a correção de erros por meio de pulsos digitais. Com o desenvolvimento de um Tertron, um dispositivo baseado em um quitão, a próxima etapa do roteiro é procurada para um cálculo quântico tolerante a erros.
Juntos, os desenvolvimentos da Universidade de Colônia e da Universidade da Microsoft mostram que os computadores quânticos topológicos têm o potencial de melhorar significativamente o processamento de informações quânticas, o que promete impulsos para áreas como ciência de materiais, agricultura e produtos químicos. Os desafios no estado atual da tecnologia de computação quântica podem ser significativamente reduzidos por essas novas abordagens.
Pesquisadores e desenvolvedores em todo o mundo estão ansiosos pelo progresso na tecnologia de computação quântica, enquanto o trabalho significativo do cluster de excelência "matéria e luz para informações quânticas" (ML4Q) em Colônia, bem como os desenvolvimentos inovadores da Microsoft abrem novos horizontes.
Mais informações podem ser encontradas nos estudos em Universidade de Cologne href = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19792336/"> PubMed , bem como os últimos desenvolvimentos na Microsoft em seu blog DetailsOrt Köln, Deutschland Quellen
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