16:29
Comentarii Adauga Comentariu

_ Către calculatoare cuantice compacte datorită topologiei

_ Spre computere cuantice compacte datorită topologie

Cercetătorii de la PSI au comparat distribuția electronilor de sub stratul de oxid a doi semiconductori. Investigația face parte dintr-un efort de a dezvolta biți cuantici deosebit de stabili – și astfel, la rândul lor, computere cuantice deosebit de eficiente. Ei și-au publicat acum cele mai recente cercetări, care sunt susținute parțial de Microsoft, în jurnalul Advanced Quantum Technologies.

Până acum, viitorul computerelor este de neconceput fără computere cuantice. În cea mai mare parte, acestea sunt încă în faza de cercetare. Ei dețin promisiunea de a accelera anumite calcule și simulări cu ordine de mărime în comparație cu computerele clasice.

Biții cuantici, sau pe scurt qubiții, formează baza calculatoarelor cuantice. Așa-numiții biți cuantici topologici sunt un tip nou care s-ar putea dovedi a fi superior. Pentru a afla cum ar putea fi create acestea, o echipă internațională de cercetători a efectuat măsurători la Swiss Light Source SLS de la PSI.

Biți cuantici mai stabili

„Biți de computer care urmează legile mecanicii cuantice pot fi atinse în moduri diferite”, explică Niels Schröter, unul dintre autorii studiului. A fost cercetător la PSI până în aprilie 2021, când s-a mutat la Institutul Max Planck de Fizică a Microstructurilor din Halle, Germania. „Cele mai multe tipuri de qubiți, din păcate, își pierd informațiile rapid; ați putea spune că sunt qubiți uitutori.” Există o soluție tehnică pentru aceasta: fiecare qubit este susținut de un sistem de qubits suplimentari care corectează orice erori care apar. Dar asta înseamnă că numărul total de qubiți necesari unui computer cuantic operațional crește rapid la milioane.

„Abordarea Microsoft, la care colaborăm acum, este destul de diferită”, continuă Schröter. „Vrem să contribuim la crearea unui nou tip de qubit care este imun la scurgerea de informații. Acest lucru ne-ar permite să folosim doar câțiva qubiți pentru a obține un computer cuantic subțire și funcțional.”

Cercetătorii speră să obțineți o astfel de imunitate cu așa-numiții biți cuantici topologici. Acestea ar fi ceva complet nou pe care nici un grup de cercetare nu a fost încă în stare să-l creeze.

Materialele topologice au devenit mai cunoscute prin Premiul Nobel pentru Fizică în 2016. Topologia este inițial un domeniu al matematicii care explorează, printre alte lucruri, cum se comportă obiectele geometrice atunci când sunt deformate. Cu toate acestea, limbajul matematic dezvoltat pentru aceasta poate fi aplicat și altor proprietăți fizice ale materialelor. Biții cuantici din materialele topologice ar fi atunci qubiți topologici.

Cvasiparticule din nanofirele semiconductoare

Se știe că sistemele cu peliculă subțire ale anumitor semiconductori și supraconductori ar putea duce la stări de electroni exotice care ar acţionează ca atare qubiţi topologici. Mai exact, în acest scop ar putea fi luate în considerare firele ultrasubțiri, scurte, realizate dintr-un material semiconductor. Acestea au un diametru de doar 100 de nanometri și au o lungime de 1.000 de nanometri (adică 0,0001 centimetri). Pe suprafața lor exterioară, în direcția longitudinală, jumătatea superioară a firelor este acoperită cu un strat subțire de supraconductor. Restul firului nu este acoperit astfel încât acolo să se formeze un strat de oxid natural. Simulările computerizate pentru optimizarea acestor componente prezic că stările cruciale ale electronilor mecanici cuantici sunt localizate doar la interfața dintre semiconductor și supraconductor și nu între semiconductor și stratul său de oxid.

„Distribuția colectivă, asimetrică a electronilor generați în aceste nanofire poate fi descrisă din punct de vedere fizic ca așa-numite cvasiparticule”, spune Gabriel Aeppli, șeful Diviziei de știință fotonică de la PSI, care a fost, de asemenea, implicat în curentul. studiu. „Acum, dacă sunt alese materiale semiconductoare și supraconductoare adecvate, acești electroni ar trebui să dea naștere la cvasiparticule speciale numite fermioni Majorana la capetele nanofirurilor.”

Fermionii Majorana sunt stări topologice. Prin urmare, ei ar putea acționa ca purtători de informații, așadar ca biți cuantici într-un computer cuantic. „De-a lungul ultimului deceniu, rețetele pentru crearea fermionilor Majorana au fost deja studiate și rafinate de grupuri de cercetare din întreaga lume”, continuă Aeppli. „Dar să continuăm cu această analogie: încă nu știam ce oală de gătit ne va oferi cele mai bune rezultate pentru această rețetă.”

Antimonidul de indiu are avantajul

O preocupare centrală a actualului proiect de cercetare a fost deci compararea a două „oale de gătit”. Cercetătorii au investigat doi semiconductori diferiți și stratul lor natural de oxid: pe de o parte arseniura de indiu și, pe de altă parte, antimoniură de indiu.

La SLS, cercetătorii PSI au folosit o metodă de investigare numită unghiul de raze X moale rezolvat. spectroscopie fotoelectronică—SX-ARPES pe scurt. Un nou model de computer dezvoltat de grupul lui Noa Marom de la Universitatea Carnegie Mellon, SUA, împreună cu Vladimir Strocov de la PSI, a fost folosit pentru a interpreta datele experimentale complexe. "Modelele computerizate utilizate până acum au condus la un număr necontrolat de mare de rezultate false. Cu noua noastră metodă, putem acum să analizăm toate rezultatele, să le filtram automat pe cele relevante din punct de vedere fizic și să interpretăm corect rezultatul experimental", explică Strocov. .

Prin combinația lor de experimente SX-ARPES și modele computerizate, cercetătorii au reușit acum să arate că antimonidul de indiu are o densitate de electroni deosebit de scăzută sub stratul său de oxid. Acest lucru ar fi avantajos pentru formarea fermionilor topologici Majorana în nanofirele planificate.

„Din punct de vedere al distribuției electronilor sub stratul de oxid, antimoniura de indiu este, prin urmare, mai potrivită decât arseniura de indiu pentru a servi ca un material purtător pentru biți cuantici topologici”, conchide Niels Schröter. Cu toate acestea, el subliniază că în căutarea celor mai bune materiale pentru un computer cuantic topologic, alte avantaje și dezavantaje trebuie cu siguranță cântărite unele față de altele. „Metodele noastre spectroscopice avansate vor fi cu siguranță esențiale în căutarea materialelor de calcul cuantic”, spune Strocov. „În prezent, PSI face pași mari pentru a extinde cercetarea și inginerie cuantică în Elveția, iar SLS este o parte esențială a acesteia.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Individul Director la Twitter este surprins pe VIDEO spunând "Noi cei de la Twitter suntem aici să le dăm oamenilor "ceva bun", nu libertatea de exprimare". În plus, Elon Musk e batjocorit de directorul Twitter

VIDEO, Bucureștiului Soroșistului Nicușor Dan și a francezilor de la Apa Nova cărora trădătorii de la noi, le-au concesionat pe nimic gestiunea apei pe zeci de ani. Imagini neverosimile din București: apă de jumătate de metru, pe un mare bulevard

Unde duce politica progresistă la prezentarea de chiloți. Myer Australia a stârnit mânia clienților pentru catalogul ofensator de lenjerie intimă în care bărbați erau impecabili și femeile "de toate formele"

Ziarele din UK le explică britanicilor: Cum să economisești bani la energie: Ghidul tău esențial pentru facturi

PROGRESISTUL HOȚ STRIGĂ "PRINDEȚI HOȚUL": CUM A BĂGAT FACEBOOK ȘTIRI FALSE. Cum a introdus Facebook articole de opinie în ziare și reclame TV din SUA prin finanțarea unui grup de lobby

Frescele spectaculoase din tavan descoperite în Templul lui Khnum din Esna

Horror: Guvernul tiranic al Canadei va plăti pentru eutanasia pe cei care sunt "prea săraci pentru a continua să trăiască cu demnitate" (video)

CHIȘINĂU. Soroșiștii se înaieră între ei. Cotitură în politica moldovenească - Foștii aliați ai Maiei Sandu se întorc împotriva ei: Incompetența acestei guvernări întrece orice măsură (Andrei Năstase)

Jumătate dintre femei ascund menopauza de partenerii lor

WTA. Wimbledon urmează să fie lipsit de puncte de clasament pentru femei după ce le-a interzis jucătoarelor ruse

_ Southampton 1-2 Liverpool - Premier League: Joel Matip duce cursa pentru titlu până în ultima zi

_ Un fost colonel rus critică la televiziunea de stat invazia ţării în Ucraina

_ Chief of Defense Staff, at meetings of EU and NATO military committees

_ 27 migrants, helped by two smugglers, discovered by border police near Sf. Gheorghe

_ Manchester City va câștiga 30 de milioane de lire sterline pentru fundașul stânga al Brighton, Marc Cucurella, în această vară

_ Tiger Woods, Rory McIlroy și Jordan Spieth formează un trio de vis la Campionatul PGA al SUA

_ Șeful poliției avertizează cluburile să oprească exploziile și spune că pirotehnica ar putea ucide fanii

_ Liverpool: Jurgen Klopp salută jucători „excepționali” după ce echipa mult schimbată a învins Southampton

_ Sahara Ray își arată silueta uluitoare în timp ce modelează bikini după o perioadă de dezintoxicare

_ Bobby Brown participă la premiera seriei sale de biografii A&E cu soția Alicia Etheredge în New York City

Bolșevicul de la Berlin, Bilderbergul Olaf Scholz. Este liderul Germaniei atât de blând cu Rusia pentru că este un ex-marxist, se întreabă istoricul DR HUBERTUS KNABE

_ Leicester City: Brendan Rodgers caută o afacere de 14 milioane de lire sterline pentru a-l păstra pe Ademola Lookman

_ Native Trail va înfrunta până la 10 rivali în Irish 2.000 Guineas la Curragh

_ Campionat: Nottingham Forest a învins Sheffield United la penalty-uri pentru a ajunge în finala play-off-ului

_ Fetterman câștigă nominalizarea democrată pentru Senat în Pennsylvania, după o problemă de sănătate

_ Jurgen Klopp spune că este „100% sigur” că fotbalul îl va sprijini pe atacantul Blackpool, Jake Daniels

_ Niklas Sule ia o lovitură de despărțire împotriva șefului Bayern Munchen, Julian Nagelsmann

_ Wayne Bennett i-a spus lui Andrew Symonds să rămână la cricket după ce fostul star din Australia a urmărit visul NRL

_ Starul Barcelonei Ousmane Dembele este „tentat” din cauza unei mutari de la Nou Camp

_ Daniel Johns răspunde trolilor spunând că „nu a făcut niciodată nimic” în afara Silverchair

_ Atacul rasist de la Buffalo, în urma căruia zece oameni au murit, a fost pregătit în mod meticulos timp de mai multe luni

Pentagonul arată Congresului două videoclipuri cu obiecte misterioase în prima audiere cu OZN în 50 DE ANI

_ Gimnasta rusă este interzisă timp de un an după ce a purtat simbolul de război „Z” alături de rivalul ucrainean

_ Amy Hembrow, însărcinată, reflectă asupra maternității și a așteptării copilului numărul doi în același timp cu Tammy

_ Coreea de Nord raportează o creștere a cazurilor suspectate de Covid-19

_ Peter Andre participă la seara presei Grease - după ce a fost adus în cazul Wagatha Christie

_ Atacantul Sheffield United Billy Sharp este atacat de un invadator de terenuri la Nottingham Forest

Apple amână planul de a face ca personalul să se întoarcă la birou trei zile pe săptămână după creșterea COVID-19 din California

_ Instrument pentru a identifica pacienţii cu cel mai mare risc de deces COVID

_ Manchester United ar trebui să semneze Jarrod Bowen de la West Ham insistă Andy Townsend

_ MIKE MINAY: Jake Daniels este modelul pe care mi l-am dorit să cresc

_ Prăbușirea Ligii Campionilor a lui Arsenal îi va lăsa prinși în același cerc vicios în această vară

_ Fanii lui Liverpool de pe rețelele sociale se bucură de faptul că echipa lor „rezervă” revine pentru a învinge Southampton

_ Planurile de pre-sezon pentru Newcastle și Wolves sunt în dezordine, deoarece Cupa Ohio a fost anulată în scurt timp

_ Rangers vizează gloria Europa League împotriva Eintracht Frankfurt cu soarta de partea lor

_ Răstunare de situaţie în cazul accidentului aviatic în care au murit 132 de oameni în China. Avionul ar fi fost prăbuşit intenţionat

_ Liverpool: Jurgen Klopp speră că accidentarea lui Joe Gomez nu este gravă

_ Graeme Souness susține că victoria în Europa League ar fi cea mai bună realizare a lui Rangers din viața sa

_ Alertă meteo: Vânt puternic în 27 de județe. Cum va fi vremea în București

_ Matthew Potts și Harry Brooks ar indica o nouă eră curajoasă a cricket-ului Angliei

_ Video | Polițiștii au descins în piețele din două sectoare ale Capitalei - Mii de haine de firmă contrafăcute au fost confiscate

_ Copilul din Ilfov căutat de poliţie a fost găsit în Ploieşti

_ Ciolacu: 'Guvernul finanțează cu 4 miliarde de euro companiile din România. Încercăm să eliminăm efectele crizelor multiple pe care le traversăm'

_ 'Vicii, tabieturi şi mici pasiuni nevinovate între secolele XVIII-XX' - în expoziţie la Muzeul de Istorie şi Etnografie din Târgu-Neamţ

_ Sonda Pentagonului respinge afirmațiile SUA care au acoperit moartea civililor în atacul aerian din Siria

_ Cum a supraviețuit Tom Cruise sfârșitului erei stelelor...

_ STUDIU: Pisicile își amintesc reciproc numele...

_ Staffers se pregătesc pentru imprimarea sfârșitului de pe OAMENI...

_ NETFLIX concediază încă 150...

_ LABASH: Bisericile politizate Îl aruncă pe Hristos din creștinism...


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1296, afisate in 22 pagini.



ieri 06:53