Kölnski fiziki odkrivajo nov super volilni učinek za kvantne računalnike!

Kölnski fiziki odkrivajo nov super volilni učinek za kvantne računalnike!

Köln, Deutschland - Raziskave na področju kvantnih računalnikov so dosegle pomemben napredek. Fiziki z univerze v Kölnu so odkrili superprevodni učinek pri nano žicah iz topoloških izolatorjev, ki veljajo za odločilno za prihodnost stabilnih kvantnih bitov (Qubits). Rezultati so bili objavljeni v reviji Specialist "Nature Physics", dokaz prekrižanega Andrejevega refleksije (Crossed Andreev Reflection-Car) pa je pomemben korak pri razvoju te tehnologije. Naslov študije je "LONG RAGE CROSS Andreev odsev v topološkem izolatorju Nanowires, ki jih je v bližini superprevodnika v bližini", izdelala pa sta jo dr. Junya Feng in profesor dr. Yoichi Ando. Študija je bila napisana v sodelovanju z Univerzo v Bazelu.

topološki izolatorji (TI) so se uveljavili kot obetavna podlaga za močne kvantne bite, ki temeljijo na majonah fermions. Trenutne Qubit Technologije so pogosto nestabilne in nagnjene k napakam. Junya Feng je razvila novo metodo za proizvodnjo nano žic iz topoloških izolatorjev, ki ustvarja čistejšo strukturo in omogoča induciranje superprevodnih korelacij v teh žicah nano. Te korelacije so bistvene za ustvarjanje in nadzor nad majona, ki so osnova za nove kvantne bite.

izzivi in ​​možnosti

Osrednji problem pri razvoju kvantnih računalnikov je nestabilnost obstoječih tehnologij. Trenutni pristopi kvita se borijo s stopnjami napak, ki močno omejujejo uspešnost kvantnih računalnikov. Z odkritjem prekrižanega Andrejevega odseva pa obstaja obetaven način za izboljšanje te hitrosti uspešnice. Tukaj je elektron, ki je v nano žico vbrizgal z drugim, tvori superprevodni par Cooper, ki ustvarja daljnosežno superprevodno korelacijo.

Poleg napredka fizikov Köln je Microsoft pred kratkim predstavil Majonana 1, prvi svetovni kvantni procesor, ki temelji na topoloških Qubitih. Ta procesor je zasnovan tako, da omogoča skaliranje do milijon qubitov na enem samem čipu. Pridružena tehnologija uporablja kombinacijo indijevega arsenida, polprevodnika in aluminija, superprevodnika, ki tvori topološke preoblikovalne nano žice z načini majora (MZMS). MZMS služi za shranjevanje kvantnih mehanskih informacij in lahko revolucionira kvantno obdelavo.

pot do popravljanja napak

V prvih meritvah procesorja Majonana 1 je bila ugotovljena stopnja napake le 1 %, da bi nadaljnje zmanjšali to številko. Sistem kaže izjemno stabilnost, pri čemer zunanje energijske motnje redko vplivajo na kbit stanja. Microsoft načrtuje, da bo v prihodnjih letih uresničil prototip kvantnega računalništva, odporen proti napakam, in aktivno deluje na novem zaledju, ki poenostavi popravek napak z digitalnimi impulzi. Z razvojem Tertrona, naprave, ki temelji na enem Qubitu, je naslednji korak v načrtu iskan za izračun kvantnega kvanta.

Skupaj razvoj Univerze v Kölnu in Microsoftove univerze kaže, da lahko topološki kvantni računalniki bistveno izboljšajo kvantno obdelavo informacij, ki obljublja daljne impulze za območja, kot so znanost o materialih, kmetijstvo in kemična odkritja. Izzive v trenutnem stanju kvantne tehnologije računalništva bi lahko s temi novimi pristopi znatno zmanjšali.

Raziskovalci in razvijalci po vsem svetu se veselijo napredka v tehnologiji kvantnega računalništva, medtem ko je pomembno delo odličnega grozda "snov in svetloba za kvantne informacije" (ML4Q) v Kölnu, pa tudi prelomni razvoj na Microsoft Open New Horisons.

Nadaljnje informacije najdete v študijah pri Universi "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19792336/"> PubMe "https://azure.microsoft.com/en-us/blog/2025/19/microsoft-unveils-majorana-Worlds-fird-procesor-Powered-y-topological-Qubit