Производство квантовых компьютеров - реальность!
22.02.2009 12:27 / Интернет / Прочли: 1747 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
Путь к осознанному будущему: как профильные классы помогают школьникам найти себя
27.01.2026 00:25 / Наука
В современном мире, где объем информации растет экспоненциально, перед подростками стоит сложнейшая задача — в...
Интернет казино Френдс: депозиты, бонусы и игры
21.01.2026 13:08 / Спорт
Friends casino – интернет-казино с мягкими финансовыми условиями и большим игровым ассортимент. Казино работае...
Замок как граница: когда безопасность нуждается в бережном «обходе»
20.01.2026 19:45 / Происшествия
Актуальность услуг аварийного вскрытия в условиях исторической и современной застройки....
Идеальное место для отдыха и работы – «Конгресс-отель Екатеринбург»
16.01.2026 01:12 / Происшествия
«Конгресс-отель Екатеринбург» – четырехзвездочный отельный комплекс с конгресс-центром и собственным ресторано...
Чем фуникулоцеле отличается от гидроцеле и паховой грыжи
16.01.2026 01:09 / Общество
Фуникулоцеле, гидроцеле и паховая грыжа — три разных состояния в области мошонки и паха, которые часто дают по...
Казино без вложений и регистрации: в чем особенность игры?
06.01.2026 11:55 / Спорт
Высокая конкуренция в сфере iGaming заставляет азартные платформы регулярно пересматривать условия сотрудничес...
Правильный выбор электроники: как не потеряться в мире гаджетов и делать выгодные покупки
02.01.2026 23:26 / Интернет
В мире технологий каждый день появляются новинки: смартфоны становятся мощнее, ноутбуки — тоньше, а умные часы...
MAX в повседневном общении: что это за приложение
27.12.2025 22:08 / Интернет
Что такое MAX и чем он удобен в повседневном общении. Какие форматы сообщений и звонков поддерживаются, на как...
Как проходит регистрация на рейсы АК «Россия»: онлайн и в аэропорту
27.12.2025 22:05 / В мире
Современные авиакомпании стремятся сделать перелеты все более комфортными для пассажиров на всех этапах....
Кредитные карты для студентов и молодых клиентов: особенности и ограничения
23.12.2025 18:57 / Финансы
Разбираем специальные кредитные карты для студентов и молодых клиентов. Объясняем требования банков, ограничен...