Производство квантовых компьютеров - реальность!
22.02.2009 12:27 / Интернет / Прочли: 1717 человек
Специалисты из США и Германии создали материал, из которого можно делать квантовые процессоры с элементами размером 2 нанометра. Современные технологии работают с элементами размером 45 нм.
Материал состоит из двух соединений. На слое титаната стронция SrTiO3 выращивается пленка алюмината лантана LaAlO3 толщиной 1,2 нанометра. По отдельности эти вещества – диэлектрики, которые обладают свойствами изолятора для электротока.
Но в композите из этих соединений напряжение электрического поля приводит к появлению у границы раздела двух фаз электрической проводимости, как у металла. При крайне низких температурах поверхность раздела становится сверхпроводником и, возможно, приобретает магнитные свойства.
Таким образом, с помощью напряжения можно включать и выключать проводимость композита. Если напряжение создавать иглой атомно-силового микроскопа, кончик которой состоит всего из нескольких атомов, то можно сконструировать на основе элементов композита, находящихся в 2 состояниях, полевые транзисторы, т. е. логический элемент процессоров и устройств памяти. Эти транзисторы будут иметь околоатомарные размеры.
Преимущество такого подхода в том – что если напряжение подвести вновь, то в электрической схеме создаются новые участки проведения и изоляции – схема перестраивается.
Малый размер наноэлектрической схемы обеспечивает проявление в ней квантовых феноменов. Например, в схемах имеет значение туннельный эффект для электронов. Это эффект прохождения электронов через препятствие – по принципу неопределенности Гейзенберга. Это и позволяет создавать на основе таких схем квантовые компьютеры.
Точного объяснения таких свойств раздела двух слоев разных оксидов пока нет. Предполагается, что такое поведение границы двух фаз обусловлено явлением полярной катастрофы. Дело в том, что кристаллическая решетка у алюмината лантана полярна, что и приводит к перемещению электронов в сторону кристалла титаната стронция.
При этом на разделе кристаллов двух материалов локализуется много свободных электронов – в виде двумерного электронного газа, обеспечивающего электрическую проводимость.
---
Квантовый компьютер – цифровое вычислительное устройство аналоговой природы. Его создание возможно при обеспечении условий, когда вычисления будут происходить по квантовомеханическим законам, с учетом двух явлений: квантового параллелизма и квантовой суперпозиции.
Работа квантового компьютера требует высокой точности измерений и устранения внешних воздействий, которые могут разрушить квантовую систему или исказить ее.
Текст:
М. Павлов
Но в композите из этих соединений напряжение электрического поля приводит к появлению у границы раздела двух фаз электрической проводимости, как у металла. При крайне низких температурах поверхность раздела становится сверхпроводником и, возможно, приобретает магнитные свойства.
Таким образом, с помощью напряжения можно включать и выключать проводимость композита. Если напряжение создавать иглой атомно-силового микроскопа, кончик которой состоит всего из нескольких атомов, то можно сконструировать на основе элементов композита, находящихся в 2 состояниях, полевые транзисторы, т. е. логический элемент процессоров и устройств памяти. Эти транзисторы будут иметь околоатомарные размеры.
Преимущество такого подхода в том – что если напряжение подвести вновь, то в электрической схеме создаются новые участки проведения и изоляции – схема перестраивается.
Малый размер наноэлектрической схемы обеспечивает проявление в ней квантовых феноменов. Например, в схемах имеет значение туннельный эффект для электронов. Это эффект прохождения электронов через препятствие – по принципу неопределенности Гейзенберга. Это и позволяет создавать на основе таких схем квантовые компьютеры.
Точного объяснения таких свойств раздела двух слоев разных оксидов пока нет. Предполагается, что такое поведение границы двух фаз обусловлено явлением полярной катастрофы. Дело в том, что кристаллическая решетка у алюмината лантана полярна, что и приводит к перемещению электронов в сторону кристалла титаната стронция.
При этом на разделе кристаллов двух материалов локализуется много свободных электронов – в виде двумерного электронного газа, обеспечивающего электрическую проводимость.
---
Квантовый компьютер – цифровое вычислительное устройство аналоговой природы. Его создание возможно при обеспечении условий, когда вычисления будут происходить по квантовомеханическим законам, с учетом двух явлений: квантового параллелизма и квантовой суперпозиции.
Работа квантового компьютера требует высокой точности измерений и устранения внешних воздействий, которые могут разрушить квантовую систему или исказить ее.
Текст:
М. Павлов
Материалы
сайта могут содержать информацию, не подлежащую просмотру лицам младше 18
лет
Никола Пельтц-Бекхэм трогательно поздравила отца с 83-летием: фото с вечеринки и реакция Бруклина
01.07.2025 11:51 / Шоу-бизнес
Никола Пельтц-Бекхэм и ее муж Бруклин Бекхэм отметили день рождения ее отца - известного бизнесмена Нельсона П...
Иммиграция в Испанию: Полное Руководство для Переезда в 2025 Году
29.06.2025 04:31 / В мире
Испания — одна из самых привлекательных стран для иммиграции благодаря теплому климату, высокому уровню жизни ...
Смертельная ревность: в Башкортостане мужчина убил соперника из-за девушки в ночном клубе
26.06.2025 21:58 / Происшествия
В Республике Башкортостан завершено расследование уголовного дела в отношении мужчины, обвиняемого в убийстве ...
Беременная Агата Муцениеце беременна и ждет третьего ребенка: фото актрисы с округлившимся животиком
23.06.2025 13:29 / Шоу-бизнес
Актриса Агата Муцениеце снова готовится стать мамой. В своём Instagram* она опубликовала серию снимков. ...
"Нашли в мешках под сорняками": шокирующее убийство россиянки и её ребёнка в Риме
20.06.2025 19:14 / Происшествия
В пригороде Рима обнаружено тело россиянки и ее ребенка, подозрение пало на отца ребенка....
Брэд Питт на публике отстранился от Инес де Рамон: видео вызвало обсуждения в Сети
19.06.2025 23:03 / Шоу-бизнес
Жест Брэда Питта по отношению к Инес де Рамон на публике вызвал шквал обсуждений....
"Позор для города": в Венеции вспыхнули протесты из-за свадьбы Джеффа Безоса
18.06.2025 20:15 / Шоу-бизнес
Свадьба миллиардера Джеффа Безоса вызвала возмущение среди жителей Венеции и бурную реакцию властей....
Анна Седокова срочно подала документы на наследство Яниса Тиммы — что известно
17.06.2025 21:51 / Шоу-бизнес
Певица Анна Седокова срочно подала заявление о вступлении в наследство своего покойного супруга, баскетболиста...
Как выбрать садовые качели
17.06.2025 01:24 / В мире
Рассматриваем материалы каркаса, посадочные места, подвес, тент и сезонное хранение, чтобы садовые качели служ...
В Кемерово на ходу прогремел взрыв в автобусе с пассажирами: что известно о пострадавших
14.06.2025 20:33 / Происшествия
Во время движения автобус произошёл мощный взрыв. В салоне находились пассажиры. В результате трое человек пол...