Калифорнийский университет разрабатывает новый сверхпроводниковый материал
Исследовательская группа Калифорнийского университета (UC) в Риверсайде под руководством физика Пэн Вэя разработала двумерный интерфейсный сверхпроводник, объединив тригональный теллур и золото. Этот новый материал обладает потенциалом переносить и обрабатывать квантовую информацию более надежно, что делает его возможной заменой материалов, используемых в современных квантовых компьютерах, которые подвержены ошибкам.
Команда добавила немагнитный тригональный теллур с тонкой пленкой золота, которая имела сверхпроводимость поверхностного состояния. Оттуда исследователи увидели квантовые состояния с четко определенной спиновой поляризацией на границе двух материалов, как сообщает UC Riverside News. Это означало, что его можно использовать для создания кубитов, которые являются фундаментальными единицами квантовой информации.
«Создав очень чистый интерфейс между хиральным материалом (тригональным теллуром) и золотом, мы разработали двумерный интерфейсный сверхпроводник», — сказал Вэй UC Riverside News. «Интерфейсный сверхпроводник уникален, поскольку он живет в среде, где энергия спина в шесть раз больше, чем в обычных сверхпроводниках».
Это означало, что кубиты, произведенные с использованием этого материала, могли быть более стабильными и надежными. Помимо этого, немагнитные свойства тригонального теллура означали меньшую вероятность декогеренции или вмешательства информации об окружающей среде в квантовый компьютер, что приводило к неточным результатам.
Ква́нтовый компью́тер — вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики (квантовая суперпозиция, квантовая запутанность) для передачи и обработки данных. Квантовый компьютер (в отличие от обычного) оперирует не битами (способными принимать значение либо 0, либо 1), а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1. Теоретически это позволяет обрабатывать все возможные состояния одновременно, достигая существенного преимущества (квантового превосходства) над обычными компьютерами в ряде алгоритмов.
Полноценный универсальный квантовый компьютер является пока гипотетическим устройством, сама возможность построения которого связана с серьёзным развитием квантовой теории в области многих частиц и сложных экспериментов; разработки в данной области связаны с новейшими открытиями и достижениями современной физики. Википедия
Если исследовательская группа успешно применит этот новый материал и создаст квантовый компьютер, который будет столь же надежен, как и современные неквантовые компьютеры, это может экспоненциально увеличить вычислительную мощность человечества. Например, квантовому компьютеру понадобятся считанные секунды, чтобы вычислить то, на что обычному суперкомпьютеру потребуются тысячи лет.
Поскольку вычисления на основе искусственного интеллекта требуют большей вычислительной мощности (а также большего охлаждения и электроэнергии), квантовые компьютеры потенциально могли бы обеспечить вычислительную мощность, необходимую для нашего цифрового будущего, не перегружая поверхность Земли центрами обработки данных и электростанциями.
Источник: Tomshardware.com
0 комментариев