Fizicienii din Köln descoperă un nou efect super -vândut pentru calculatoarele cuantice!
Fizicienii din Köln descoperă un nou efect super -vândut pentru calculatoarele cuantice!
Köln, Deutschland - Cercetarea în domeniul calculatoarelor cuantice au înregistrat progrese semnificative. Fizicienii de la Universitatea din Köln au descoperit un efect superconductor în firele nano din izolatoare topologice, care este considerat decisiv pentru viitorul biturilor cuantice stabile (qubits). Rezultatele au fost publicate în revista de specialitate „Nature Physics”, iar dovada reflecției Andreev încrucișate (Crossed Andreev Reflection-Car) este un pas important în dezvoltarea acestei tehnologii. Titlul studiului este „Reflecția Andreev încrucișată pe distanțe lungi în nanofirele izolatoare topologice proximitizate de un superconductor” și a fost realizat de Dr. Junya Feng și profesorul Dr. Yoichi Ando. Studiul a fost scris în cooperare cu Universitatea din Basel.
Izolatoarele topologice (TI) s -au stabilit ca o bază promițătoare pentru biți cuantici robusi, bazate pe fermioni Majorana. Tehnologiile curente qubit sunt adesea instabile și predispuse la erori. Junya Feng a fost dezvoltată o nouă metodă pentru producerea de fire Nano realizate din izolatori topologici, care creează o structură mai curată și permite inducerea corelațiilor supercondative în aceste fire nano. Aceste corelații sunt esențiale pentru crearea și controlul fantezilor majore care stau la baza noilor biți cuantici.
provocări și posibilități
O problemă centrală în dezvoltarea computerelor cuantice este instabilitatea tehnologiilor existente. Abordările curente de qubit se luptă cu ratele de eroare care restricționează grav performanța computerelor cuantice. Cu descoperirea reflecției Andreev încrucișate, cu toate acestea, există o modalitate promițătoare de a îmbunătăți această rată de succes. Aici, un electron injectat în firul nano cu altul, pentru a forma un cuplu de cooper superconductor, care creează o corelație superconductoare de anvergură.
Pe lângă progresul fizicienilor din Köln, Microsoft a introdus recent Majorana 1, primul procesor cuantic din lume care se bazează pe qubits topologice. Acest procesor este proiectat astfel încât să permită scalarea până la un milion de qubits pe un singur cip. Tehnologia asociată folosește o combinație de arsenidă de in Indium, un semiconductor și aluminiu, un superconductor pentru a forma fire topologice de nano superceptual cu moduri MajorA (MZM). MZM -urile servesc la stocarea informațiilor mecanice cuantice și ar putea revoluționa procesarea cuantică.
Modul de corectare a erorilor
În primele măsurători ale procesorului Majorana 1, a fost găsită o rată de eroare de doar 1 %, cu scopul de a reduce în continuare acest număr. Sistemul prezintă o stabilitate remarcabilă, cu tulburările de energie externe influențează rareori statele de qubit. Microsoft intenționează să realizeze un prototip de calcul cuantic rezistent la erori în următorii ani și lucrează activ la un nou backend care simplifică corectarea erorilor prin impulsuri digitale. Odată cu dezvoltarea unui Tertron, un dispozitiv bazat pe un singur qubit, următorul pas în foaia de parcurs este căutat pentru un calcul cuantic tolerant la erori.
Împreună, evoluțiile Universității din Köln și ale Universității Microsoft arată că computerele cuantice topologice au potențialul de a îmbunătăți în mod semnificativ prelucrarea informației cuantice, care promite impulsuri cu mult timp pentru domenii precum știința materialelor, agricultura și descoperirile chimice. Provocările din starea actuală a tehnologiei cuantice de calcul ar putea fi reduse semnificativ de aceste noi abordări.
Cercetătorii și dezvoltatorii din întreaga lume așteaptă cu nerăbdare progresele tehnologiei cuantice de calcul, în timp ce munca semnificativă a clusterului de excelență „Materie și lumină pentru informații cuantice” (ML4Q) din Köln, precum și dezvoltările de ultimă generație la Microsoft Open New Horizons.
Informații suplimentare pot fi găsite în studiile la Universitatea din Colonne href = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19792336/"> PubMed , precum și cele mai recente evoluții la Microsoft pe blogul lor DetailsOrt Köln, Deutschland Quellen
Kommentare (0)