18:13
Comentarii Adauga Comentariu

_ Reînvierea niobiului pentru știința cuantică

_ Resurrecting niobium for quantum știință

Timp de ani de zile, niobiul a fost considerat un subperformant când a fost vorba de qubiți supraconductori. Acum, oamenii de știință sprijiniți de Q-NEXT au găsit o modalitate de a proiecta un qubit de înaltă performanță pe bază de niobiu și de a profita de calitățile superioare ale niobiului.

Când vine vorba de tehnologia cuantică, niobiul revine.

În ultimii 15 ani, niobiul a stat pe bancă după ce a experimentat câteva lupte mediocre ca material de bază al qubitului.

Qubiții sunt componentele fundamentale ale dispozitivelor cuantice. Un tip de qubit se bazează pe supraconductivitate pentru a procesa informații.

Prezentat pentru calitățile sale superioare ca supraconductor, niobiul a fost întotdeauna un candidat promițător pentru tehnologiile cuantice. Cu toate acestea, oamenii de știință au descoperit că niobiul este dificil de proiectat ca componentă de bază a qubitului, așa că a fost retrogradat pe al doilea șir din Team Superconducting Qubit.

Acum, un grup condus de David Schuster de la Universitatea Stanford a demonstrat o modalitate de a crea qubiți pe bază de niobiu care rivalizează cu cea mai avansată tehnologie pentru clasa lor.

„Am arătat că niobiul este din nou relevant, extinzând posibilitățile pe care le putem face cu qubiții”, a spus Alexander. Anferov de la divizia de științe fizice a Universității din Chicago, unul dintre oamenii de știință principali ai rezultatului.

Lucrările echipei sunt publicate în Physical Review Applied.

Prin valorificarea caracteristicilor remarcabile ale niobiului, oamenii de știință va putea extinde capacitățile computerelor cuantice, rețelelor și senzorilor. Aceste tehnologii cuantice se bazează pe fizica cuantică pentru a procesa informațiile în moduri care îi depășesc pe omologii lor tradiționali și se așteaptă să îmbunătățească domenii la fel de variate precum medicina, finanțele și comunicarea.

Când vine vorba de qubiții supraconductori, aluminiul a domnit. adăpostul. Qubiții supraconductori pe bază de aluminiu pot stoca informații pentru un timp relativ lung înainte ca datele să se dezintegreze în mod inevitabil. Acești timpi de coerență mai lungi înseamnă mai mult timp pentru procesarea informațiilor.

Cei mai lungi timpi de coerență pentru un qubit supraconductor pe bază de aluminiu sunt de câteva sute de milioane de secundă. Prin contrast, în ultimii ani, cei mai buni qubiți pe bază de niobiu au dat timpi de coerență de 100 de ori mai scurti - câteva sute de miliarde de secundă.

În ciuda acestei scurte durate de viață a qubitului, niobiul a păstrat atracții. Un qubit pe bază de niobiu poate funcționa la temperaturi mai ridicate decât omologul său din aluminiu și, prin urmare, ar necesita mai puțină răcire. De asemenea, poate funcționa într-o gamă de frecvență de opt ori mai mare și o gamă masivă de câmp magnetic de 18.000 de ori mai mare în comparație cu qubiții pe bază de aluminiu, extinzând meniul de utilizări pentru familia de qubiți supraconductori.

Într-o privință, nu a existat nicio concurență între cele două materiale: domeniul de operare al Niobiului l-a depășit pe cel al aluminiului. Dar ani de zile, timpul scurt de coerență a făcut din qubitul pe bază de niobiu un neîncepător.

„Nimeni nu a făcut cu adevărat atât de mulți qubiți din joncțiunile de niobiu, deoarece erau limitați de coerența lor”, a spus Anferov. „Dar grupul nostru a vrut să creeze un qubit care să funcționeze la temperaturi mai ridicate și un interval de frecvență mai mare — la 1 K și 100 gigaherți. Și pentru ambele proprietăți, aluminiul nu este suficient. Aveam nevoie de altceva.”

Așadar, echipa s-a uitat din nou la niobiu.

Mai exact, a avut o privire la joncțiunea cu niobiu Josephson. Joncțiunea Josephson este inima de procesare a informațiilor a qubitului supraconductor.

În procesarea clasică a informațiilor, datele vin în biți care sunt fie 0, fie 1. În procesarea informațiilor cuantice, un qubit este un amestec de 0 și 1. Informația qubitului supraconductor „trăiește” ca un amestec de 0 și 1 în interiorul joncțiunii. Cu cât joncțiunea poate susține mai mult informația în acea stare mixtă, cu atât joncțiunea este mai bună și cu atât qubit-ul este mai bun.

joncțiunea Josephson este structurată ca un sandviș, constând dintr-un strat de material neconductor strâns între două straturi de metal supraconductor. Un conductor este un material care asigură trecerea ușoară a curentului electric. Un supraconductor îl ridică cu o crestătură: transportă curent electric cu rezistență zero. Energia electromagnetică curge între straturile exterioare ale joncțiunii în stare cuantică mixtă.

Joncțiunea Josephson tipică, de încredere din aluminiu, este formată din două straturi de aluminiu și un strat mijlociu de oxid de aluminiu. O joncțiune tipică de niobiu este formată din două straturi de niobiu și un strat mijlociu de oxid de niobiu.

Grupul lui Schuster a descoperit că stratul de oxid de niobiu al joncțiunii a redus energia necesară pentru a susține stările cuantice. Ei au identificat, de asemenea, arhitectura de susținere a joncțiunilor de niobiu ca fiind o mare sursă de pierdere de energie, ceea ce face ca starea cuantică a qubitului să dispară.

Descoperirea echipei a implicat atât un nou aranjament de joncțiuni, cât și o nouă tehnică de fabricație.

Noul aranjament a apelat la un prieten cunoscut: aluminiul. Designul a eliminat oxidul de niobiu care suge energie. Și în loc de două materiale distincte, a folosit trei. Rezultatul a fost o joncțiune tristrat cu pierderi reduse – niobiu, aluminiu, oxid de aluminiu, aluminiu, niobiu.

„Am făcut această abordare cea mai bună din ambele lumi”, a spus Anferov. „Stratul subțire de aluminiu poate moșteni proprietățile supraconductoare ale niobiului din apropiere. În acest fel, putem folosi proprietățile chimice dovedite ale aluminiului și avem în continuare proprietățile supraconductoare ale niobiului.”

Tehnica de fabricare a grupului implicată. îndepărtarea schelelor care sprijineau joncțiunea cu niobiu în schemele anterioare. Ei au găsit o modalitate de a menține structura joncțiunii în timp ce scăpa de materialul străin, care induce pierderi, care împiedica coerența în proiectele anterioare.

„Se pare că doar scăparea de gunoi a ajutat”, a spus Anferov.

După ce și-a încorporat noua joncțiune în qubiții supraconductori, grupul Schuster a obținut un timp de coerență de 62 de milioane de secundă, de 150 de ori mai lung decât predecesorii săi cu niobiu cu cele mai bune performanțe. Qubiții au prezentat, de asemenea, un factor de calitate – un indice al cât de bine un qubit stochează energie – de 2,57 x 105, o îmbunătățire de 100 de ori față de qubiții anteriori pe bază de niobiu și competitiv cu factorii de calitate pe bază de aluminiu.

„Am făcut această joncțiune care încă are proprietățile frumoase ale niobiului și am îmbunătățit proprietățile de pierdere ale joncțiunii”, a spus Anferov. „Putem depăși în mod direct orice qubit de aluminiu, deoarece aluminiul este un material inferior în multe privințe. Acum am un qubit care nu moare la temperaturi mai ridicate, ceea ce este cel mai mare impact.”

Rezultatele vor fi probabil. ridică locul niobiului în gama de materiale supraconductoare qubit.

„Aceasta a fost o primă incursiune promițătoare, care a reînviat joncțiunile niobiului”, a spus Schuster. „Cu o acoperire operațională largă a qubiților pe bază de niobiu, deschidem un set complet nou de capabilități pentru viitoarele tehnologii cuantice.”


(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:

_ Ion Cristoiu: Cînd industria poate fi poetică

_ Lovitură totală pentru Simona Halep! Americanii îi spulberă visul româncei. S-a aflat înaintea turneului

_ Taylor Swift îi țintește pe foștii Joe Alwyn și Matty Healy: fanii observă detalii cheie în versurile noului album Tortured Poets Department, inspirat de „cei mai răi bărbați” după romanțele eșuate

_ Specialiștii ANM au emis o prognoză de coșmar: vremea se răcește și vom avea ploi din abundență

_ În plină bătălie a rachetelor, Rusia îl condamnă pe un om cheie din domneiul tehnologiei hipersonice: a fost învinuit de 'trădare'

_ De ce fiecare femeie trebuie să poarte blugi albi în această vară. Iată cum să le faci să funcționeze... și să nu adaugi centimetri în coapsele tale, scrie SHANE WATSON

_ După `Gazprom`, și Inter RAO poate pierde poziții în Moldova

_ VIDEO| Primele imagini cu atacul dezlănțuit al Israelului în Iran: momentul simbolic ales de israelieni

_ Prima țară mare care le solicită cetățenilor să plece din Israel: se așteaptă un atac puternic al Iranului

_ Profitul Netflix a crescut vertiginos. Decizia care a inversat trendul

_ Numeroase avioane care survolează Iranul şi-au schimbat brusc traseul

_ Accident grav pe DN2 (E85): Două femei, transportate la spital

_ Liberalii lansează o iniţiativă prin care să monitorizeze mai bine Bugetul

_ Dan Podaru anunță că va fi candidatul Partidului Ecologist Român la Primăria Sectorului 1

_ Recenzie Taylor Swift The Tortured Poets Department: Superstarul pop face toate măsurile pentru această întreprindere mamut, scrie ADRIAN THRILLS

_ Expert: IT-ul românesc livrează astăzi soluţii cap-coadă

_ VIDEO - Prinţul William a revenit la îndatoririle publice după dezvăluirea cancerului de care suferă soţia sa

_ Frumusete naturala! Cate Blanchett, în vârstă de 54 de ani, arată mai tânără cu ani, în timp ce își arată chipul impecabil la spectacolul Louis Vuitton, după ce a trântit filtrele pentru ca femeile să arate ca „păpușile Barbie”

_ Sanofi trece la concedieri

_ Regina muzicii popm Taylow Swift, a lansat un nou album, gata să doboare toate recordurile

_ Amenințare cu bombă într-un avion, deasupra României: Aterizare de urgență la Timișoara

_ Produsul care nu lipsește de pe mesele românilor s-a ieftinit fix înainte de Paști! Comisia Europeană a dat vestea

_ Kourtney Kardashian o apără pe sora Kim după ce fanii au acuzat-o că a postat o poză de bikini „umbrită” pentru omagiu de ziua de naștere – în timp ce își îmbrățișează silueta postpartum: „Iubesc acest corp”

_ În împlinirea a 50 de ani de naștere a Victoria Beckham: Posh Spice „se duce cu familia în Franța pentru cina la un restaurant de 200 de lire sterline”

_ Analiză: Declin demografic vs import de muncitori străini

_ Olympiacos Pireu s-a calificat în semifinalele Conference League

_ Criticul de teatru al spectatorului stârnește indignare recunoscând că a plătit o prostituată chineză pentru sex după ce a fost excitat de o lectoră în timpul unei discuții la Cambridge

_ Dorin Recean: Bucureștiul e acum cel mai inimos prieten al Republicii Moldova, al Chișinăului. Ne-a salvat de la criza energetică pe care am avut-o

_ Fanii lui Taylor Swift sunt CONVINȚI că noul ei album The Tortured Poets Department este mai mult despre scurta ei aventură cu Matty Healy decât despre relația ei de șase ani cu Joe Alwyn

_ Cifra de afaceri din comerţul cu autovehicule şi motociclete a crescut în februarie

_ Jocurile de spionaj ating apogeul în Rusia: FSB a instituit reguli draconice pentru bugetarii din ministere

_ JAN MOIR: Încă o zi, un alt dolar Montecito disperat. De data asta cu gem pe ea!

_ Răsturnare de situație: Aderarea Bulgariei la zona euro se amână

_ Biden câștigă susținerea membrilor familiei Kennedy

_ Alertă maximă la Aeroportul Timișoara: aterizare de urgență din cauza unei amenințări cu bombă și activare a Planului Roșu

_ Trafic restricționat pe DN 2, în Vrancea, din cauza unui accident

_ Fanii Taylor Swift se dezlănțuie, deoarece noul ei album The Tortured Poets Department „face referire la fosta flacără Matty Healy” ca fiind „scurgeri” cu câteva ore înainte de lansare

_ Ce știm până acum despre exploziile raportate în centrul Iranului

_ Oamenii rușilor din Moldova cer anularea alegerilor locale din noiembrie 2023 din Moldova

_ Un avion militar s-a prăbuşit în sudul Rusiei

_ F1-Canadianul Lance Stroll, cel mai bun timp în singura şedinţă de antrenamente libere pentru MP al Chinei

_ De ce Rishi Sunak este iconița mea de stil - după ce am legănat o pereche de pantofi sport super cool

_ Sunt psihiatru criminalist și iată cinci mituri comune despre psihopații clinici

_ Oda lui Taylor Swift lui Travis Kelce pe noul album! Fanii sunt înnebuniți din cauza versurilor despre „atricări” și „Șefii scandând” pe piesa The Alchemy de la Departamentul Poeților Torturați: „Încercând să fii cel mai bun din ligă”

_ Fanii Taylor Swift au plecat în LACRMI din cauza Departamentului Poeților Torturați: Rețelele de socializare izbucnesc în timp ce Swifties numesc noua ei lansare „o capodopera” și „cel mai bun album al ei vreodată”

_ Acest ajutor puțin cunoscut a fost „fratele regina Elisabeta niciodată”, spune IAN LLOYD. A dus-o la Odeon, la ABC și la restaurantele la modă din West End - și odată i-a ordonat Majestății Sale să-și schimbe pantofii!

_ Profitul Netflix a crescut vertiginos după decizia privind partajarea conturilor

_ Trei lucrări de Adrian Ghenie, adjudecate la suma totală de aproape 108.000 de euro

_ Nebunie în Orientul Mijlociu: zeci de avioane și-au schimbat brusc traseul, după ce Israelul a declanșat atacul

_ Prognoză: în partea a doua a primăverii temperaturile medii vor fi normale pentru această perioadă

_ Israelul lovește Iranul în timp ce sunt raportate explozii în Irak și Siria, în timp ce Netanyahu sfidează avertismentele lui Biden și ripostează după ce Teheranul a lansat un baraj de rachete fără precedent asupra statului evreu.

_ Urmăriți: Urmărirea lui Trump

_ Anunț uriaș de la Ministerul Economiei: Afaceriștii din Qatar vin să sondeze piețele din România

_ Comandantul șef confuz al Americii avertizează Israelul împotriva atacului Israelului

_ Soros Nonprofit oferă o sumă de 8 cifre Super PAC de extremă stângă

_ Numărul de elevi suspendați de la școli din Anglia crește cu o treime într-un an la peste 260.000, arată cifrele - deoarece copiii nedisciplinați îi lasă pe profesori „speriați” să fie în clasă

_ Cetăţean polonez arestat pentru un presupus complot de asasinare a lui Zelensky din Ucraina

_ Greșeala fatală pe care o fac părinții care își tachinează copiii în legătură cu greutatea lor

_ AVERTISMENT FBI: Hackerii chinezi se pregătesc să lanseze un atac masiv asupra infrastructurii SUA � s-au infiltrat deja �n mai multe companii critice

_ Proteina cheie reglează răspunsul imun la viruși din celulele mamiferelor


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6

Nr. de articole la aceasta sectiune: 311, afisate in 6 pagini.