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:

_ Gospodina împărtășește delicioasa ei lasagna dintr-o oală cu legume „suntoase”.

_ FT: Epocă de aur a globalizării, care a durat trei decenii, riscă să se încheie

_ Discuţii în culise pentru majorări de taxe sau impozite noi. Ce face Guvernul şi ce a făcut BNR

_ Regina lacurilor! Filmele de acasă dezgropate o arată pe Majestatea Sa în tinerețe, zbătându-se cu familia

_ Ion Cristoiu: De ce s-a renunţat peste noapte la Operaţiunea Termopile de la Azovstal?

_ Cancelarul Olaf Scholz a vizitat trupele germane desfăşurate în Niger

_ Rusia mută greu - va pune în funcţiune aproximativ 50 de noi rachete intercontinentale de generație nouă (Video)

_ JusMin Predoiu, Danish counterpart Tesfaye on convicted persons' transfer

_ Prime Minister Nicolae Ciuca, U.S. Deputy Secretary of Energy discuss civil nuclear programme enlargement

_ Afaceriștii se revoltă împotriva taxării progresive - Pisica e aruncată direct în curtea ANAF

_ Half of Romanians want to buy electric cars to reduce costs

_ Ghicitoarea lui Sue Gray raportează ofițer de presă care a fost mutat după scurgeri de informații și briefinguri groaznice

_ În cealaltă între Turia Pitt și Beck Zemek, Celebrity Apprentice

_ Simona Halep se menţine pe locul 19 în clasamentul WTA. Clasamentul la zi

_ Pugiliştii români de la Campionatele Europene de box vor avea adversari din Slovacia, Ucraina și Serbia, în primul tur al competiţiei

_ Klaus Iohannis a dat undă verde: legile promulgate în 23 mai

_ Câţi ucraineni au fugit din cauza invaziei? Statisticile ONU sunt terifiante

_ Erik ten Hag a fost dezvăluit ca antrenor Manchester United LIVE: Actualizări pe măsură ce olandezul începe domnia

_ Probleme pentru premierul israelian - Un al doilea colaborator apropiat demisionează în mai puţin de două săptămâni

_ Locuitorii din Cernihiv își amintesc de doborârea dramatică a avionului de luptă rusesc

_ Pista Grand Canyon din pădurea tropicală Blue Mountains cu cascade ascunse: bijuterie de călătorie ascunsă

_ O inimă de România în mijlocul Vienei. De ce aleg mii de români să se trateze la Wiener Privatklinik?

_ Michael Dobson, directorul Institutului Shakespeare de la Stratford-upon-Avon, a primit premiul Premiul Internaţional Shakespeare, ediţia a VII-a

_ Park Chan-wook, regizorul sud-coreean care s-a remarcat cu 'Old Boy', pe covorul roșu de la Cannes

_ Pep Guardiola, campion al Angliei pentru a patra oară cu Manchester City: Aceşti băieţi sunt legende

_ DOCUMENT - Guvernul se pregătește pentru o penurie alimentară: cere comercianților să trimită stocurile deținute

_ Cubanezul Andy Diaz a stabilit cea mai bună performanţă mondială a anului la triplusalt

_ Autorul libian Mohamed Alnaas a câştigat Premiul Internaţional pentru Ficţiune Arabă

_ Newcastle încă se luptă pentru a debarca Sven Botman

_ Drone with insignia of Ukrainian Naval Forces, without ammunition, fallen in Romanian territorial waters

_ Vulcanul Etna şi-a intensificat în ultimele ore erupţia - Trâmbe de cenuşă expulzate în aer şi scurgeri de lavă pe versanţi

_ Fionn Whitehead filmează scene pentru noua adaptare BBC Great Expectations în Buckinghamshire

_ Comisia Europeană avertizează România: 'Continuă să înregistreze dezechilibre excesive'

_ Sorin Grindeanu, replică pentru PNL în privința cotei unice: 'Acea linie roșie a fost depășită'

_ Liga I - rezultatele etapei a zecea din play-off şi clasamentul

_ Victoria Beckham țâșnește asupra soțului David înainte de a-l compara obraznic cu câinele lor, Olive

_ Patru membri ai unui grup media, arestaţi în Etiopia

_ Lady Victoria Hervey își prezintă silueta senzațională într-o rochie neagră decupată la Cannes

_ Liga I: FCSB - CFR Cluj 3-1, în play-off

_ În timp ce Europa încearcă să renunțe la petrolul rusesc, o importantă țară membră crește importurile

_ O carte pe zi: „El Camino. O zi, o poveste”

_ VIDEO Președintele Poloniei, mesaj de susținere: Lumea liberă are chipul Ucrainei

_ Adam Cooney spune că fanii părăsesc AFL pentru că s-au săturat de reguli și apeluri stupide

_ Bolnavii de cancer mai au un chin de îndurat. Cel mai mare spital de oncologie din țară, fără apă caldă pentru șapte zile

Oficialii cambodgieni roagă publicul să nu mai culeagă „plante de penis”

_ MP Gheorghe Nacov: Romania, home and haven for Bulgarians, worthy ally for liberation of Bulgaria

_ PM Ciuca: Governing program, implementation of PNRR and accession to OECD, complementary

_ President of the Bundesrat: Giving thanks and solidarity, reason for my visit to Romania

_ Zelenski îndeamnă la sancţiuni maxime împotriva Rusiei

_ Informația care îi va enerva pe ruși: Statele Unite iau în considerare să trimită forțe speciale și pușcași marini la Kiev (The Wall Street Journal)

_ Entrepreneurs anticipate new price hikes in goods, services (poll)

_ Un ofiţer rus a riscat totul pentru a renunţa la războiul lui Putin

_ Personalul KPMG este sfătuit să nu vorbească despre excursii la schi sau școli private în încercarea de a spori incluziunea

_ Proprietarii de Wrexham, Ryan Reynolds și Rob McElhenny, prinși de o decizie de ofsaid la finala FA Trophy

_ Maren Morris cântă o melodie de la Wicked în timp ce filmează o „fotografie de probă pentru audiția mea personală”

_ DANIEL JOHNSON : Rise of the Left și gafe Down Under din care Boris Johnson trebuie să învețe

_ Joe Manganiello îl leagăn pe drăguțul cățeluș Bubbles în timp ce iese la plimbare în zona SoHo din New York City

_ Ministru francez, despre aderarea Ucrainei la UE: Probabil peste 15 sau 20 de ani

_ Nicuşor Dan: Dezvoltarea sportului de masă este o necesitate. Sportul înseamnă sănătate, disciplină, spirit de echipă, gestionarea situaţiilor limită

_ Ucraina refuză concesiile, în timp ce ruşii atacă în est şi sud


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 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2665, afisate in 45 pagini.



ieri 21:22