Kölnfysiker upptäcker en ny superledande effekt för kvantdatorer!
Kölnfysiker upptäcker en ny superledande effekt för kvantdatorer!
Köln, Deutschland - Forskning inom området kvantdatorer har gjort betydande framsteg. Fysiker från University of Cologne har upptäckt en superledande effekt i nanotråden från topologiska isolatorer, vilket anses vara avgörande för framtiden för stabila kvantbitar (qubits). Resultaten publicerades i specialistmagasinet "Nature Physics", och beviset på den korsade Andreev-reflektionen (korsad Andreev Reflection-Car) är ett viktigt steg i utvecklingen av denna teknik. Studiens titel är "långvägkorsad Andreev-reflektion i topologiska isolator nanotrådar proximitiserade av en superledare" och gjordes av Dr. Junya Feng och professor Dr. Yoichi Ando genomfördes. Studien skrevs i samarbete med University of Basel.
Topologiska isolatorer (TI) har etablerat sig som en lovande grund för robusta kvantbitar baserade på Majorana Fermions. Nuvarande Qubit -tekniker är ofta instabila och benägna att fel. En ny metod för produktion av nanotrådar gjorda av topologiska isolatorer utvecklades av Junya Feng, vilket skapar en renare struktur och möjliggör inducerande superledande korrelationer i dessa nanotrådar. Dessa korrelationer är viktiga för skapandet och kontrollen av Majorana -fantasier som utgör grunden för de nya kvantbitarna.
Utmaningar och möjligheter
Ett centralt problem i utvecklingen av kvantdatorer är instabilitet för befintlig teknik. Nuvarande Qubit -tillvägagångssätt slåss med felfrekvenser som allvarligt begränsar prestandan för kvantdatorer. Med upptäckten av den korsade Andreev -reflektionen finns det emellertid ett lovande sätt att förbättra denna träfffrekvens. Här injiceras en elektron i nanotråden med en annan för att bilda ett superledande Cooper-par, som skapar en långtgående superledande korrelation.
Förutom framstegen för Kölnfysikern introducerade Microsoft nyligen Majorana 1, världens första kvantprocessor som är baserad på topologiska qubits. Denna processor är utformad på ett sådant sätt att den gör det möjligt för skalningen att upp till en miljon qubits på ett enda chip. Den tillhörande tekniken använder en kombination av indiumarsenid, en halvledare och aluminium, en superledare för att bilda topologiska superceptuella nano -ledningar med Majora -lägen (MZMS). MZMS tjänar till att lagra kvantmekanisk information och kan revolutionera kvantbehandling.
vägen till felkorrigering
I de första mätningarna av Majorana 1 -processorn hittades en felfrekvens på endast 1 %, med syftet att ytterligare minska detta nummer. Systemet visar anmärkningsvärd stabilitet, med yttre energisjukdomar påverkar sällan Qubit -staterna. Microsoft planerar att förverkliga en felbeständig kvantberäkningsprototyp under de kommande åren och arbetar aktivt med en ny backend som förenklar felkorrigeringen genom digitala pulser. Med utvecklingen av en Tertron, en enskild-baserad enhet, söks nästa steg i färdplanen för en feltolerant kvantberäkning.
tillsammans visar utvecklingen av University of Cologne och Microsofts universitet att topologiska kvantdatorer har potential att avsevärt förbättra kvantinformationsbehandlingen, vilket lovar långtgående impulser för områden som materialvetenskap, jordbruk och kemiska upptäckter. Utmaningarna i det nuvarande tillståndet för kvantdatorteknologi kan minskas avsevärt med dessa nya tillvägagångssätt.
Forskare och utvecklare över hela världen ser fram emot framstegen inom kvantdatorteknologi, medan det betydande arbetet med excellensklustret "Matter and Light for Quantum Information" (ML4Q) i Köln, samt den banbrytande utvecklingen vid Microsoft Open New Horizons.
Ytterligare information finns i studierna vid University of cologne href = "https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19792336/"> PubMed , liksom den senaste utvecklingen på Microsoft på deras blogg DetailsOrt Köln, Deutschland Quellen
Kommentare (0)