Αξιόπιστοι και εξαιρετικά γρήγοροι κβαντικοί υπολογισμοί με τρανζίστορ γερμανίου

Αξιόπιστοι και εξαιρετικά γρήγοροι κβαντικοί υπολογισμοί  με τρανζίστορ γερμανίου

Η ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών φαίνεται να πηγαίνει πολύ γρήγορα. Τα δομικά στοιχεία ενός τέτοιου υπολογιστή είναι τα λεγόμενα κβαντικά μπιτ (quantum bits). Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, οι ερευνητές σε όλο τον κόσμο έχουν μελετήσει νέα και υπάρχοντα συστήματα που λειτουργούν ως κβαντικά μπιτ, συμπεριλαμβανομένων των τρανζίστορ . Αυτοί οι μικροσκοπικοί διακόπτες είναι παρόντες σε δισεκατομμύρια στα κυκλώματα των υπολογιστών, των τηλεφώνων και των τηλεοράσεων μας.

«Έχουμε δουλέψει με τρανζίστορ ως δομικά στοιχεία για έναν κβαντικό υπολογιστή εδώ και αρκετό καιρό», λέει ο Nico Hendrickx, πρώτος συγγραφέας και υποψήφιος διδάκτορας στο QuTech. «Μέχρι τώρα, όμως, δεν ήταν δυνατό να εκτελεστούν κβαντικοί υπολογισμοί χρησιμοποιώντας μόνο τρανζίστορ. Χρειάζονταν και άλλα στοιχεία και αυτό περιόριζε την αναβάθμιση. Τώρα δείχνουμε ότι ένα μόνο τρανζίστορ μπορεί να λειτουργήσει ως κβαντικό bit χρησιμοποιώντας γερμάνιο.»

1947

«Το πρώτο τρανζίστορ από το 1947 κατασκευάστηκε από γερμάνιο. Η όλη επανάσταση των ημιαγωγών και συνεπώς τα κινητά μας τηλέφωνα και όλα τα άλλα ηλεκτρονικά θα μπορούσαν θεωρητικά να βασίζονται στο γερμάνιο αντί στο πυρίτιο» , λέει ο κύριος ερευνητής Menno Veldhorst. «Ούτως ή άλλως, ήταν γνωστό το 1947 ότι το γερμάνιο έχει στην πραγματικότητα καλύτερες ιδιότητες ως ημιαγωγός από το πυρίτιο. Αλλά αποδείχτηκε ότι υπήρχαν δυσκολίες στην κατασκευή, οι οποίες καθιστούσαν το πυρίτιο το υλικό επιλογής για τη βιομηχανία ημιαγωγών».

Πλατφόρμα

«Γνωρίζαμε ήδη ότι το γερμάνιο θα μπορούσε να είναι ένα εξαιρετικό υλικό για την παραγωγή κβαντικών μπιτ, αλλά οι προκλήσεις στην κατασκευή παρέμειναν ως κωλύματα για μεγάλο χρονικό διάστημα», λέει ο Hendrickx. «Έχουμε λύσει τώρα αυτά τα προβλήματα και μετά από αυτό πήγαμε πολύ γρήγορα. Στο άρθρο του περιοδικού Nature, δείχνουμε ότι μπορούμε να κάνουμε αξιόπιστους και εξαιρετικά γρήγορους κβαντικούς υπολογισμούς με γερμάνιο».

«Αυτό σημαίνει ότι η χρήση του γερμανίου ωρίμασε σε περίπου ένα χρόνο από την κατασκευή του υλικού σε μια πλατφόρμα στην οποία μπορούν να εκτελεστούν οι κβαντικοί υπολογισμοί», λέει ο Veldhorst. «Αυτή η εξέλιξη είναι πρωτοφανώς γρήγορη και αυτό είναι εξαιρετικά ελπιδοφόρα στο δρόμο για έναν λειτουργικό κβαντικό υπολογιστή.»

Οι ερευνητικές ομάδες σε όλο τον κόσμο αναπτύσσουν το γερμάνιο ως υλικό για κβαντικά μπιτ. «Η QuTech είναι ο κορυφαίος φορέας στον τομέα αυτό. Έχουμε αναπτύξει γρήγορα την κβαντική τεχνολογία με βάση το γερμάνιο και είμαστε αισιόδοξοι για τις δυνατότητες περαιτέρω αναβάθμισης. Επιπλέον, εξετάζουμε ήδη πώς μπορούμε να συνεργαστούμε με εταίρους από τη βιομηχανία με το μεγάλο πλεονέκτημα ότι οι μέθοδοι μας ταιριάζουν με την υπάρχουσα τεχνολογία που παρείχε τη βάση για την τρέχουσα εποχή της πληροφορίας μας», καταλήγει ο Veldhorst.

 

Photo Gallery

Πηγή: https://phys.org

Share this Post:

ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΗ

Σχόλια