Производство квантовых компьютеров - реальность!
22.02.2009 12:27 / Интернет / Прочли: 1794 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
Малоэтажный Петербург за пределами исторического центра – почему этот формат возвращается
20.08.2026 23:33 / Общество
Почему малоэтажная застройка возвращается в Петербург? Разбираем преимущества четырехэтажных кварталов в Сестр...
Ремонт стиральных машин в Красноярске — выезд мастера, цены, отзывы
12.08.2026 14:23 / Автомобили
Ремонт стиральных машин в Красноярске с выездом мастера на дом. Прозрачные цены, гарантия на работу, выезд во ...
Молочница после антибиотиков: профилактика
11.08.2026 15:56 / Общество
Почему после антибиотиков может появляться молочница, как снизить риск, когда нужны анализы и почему лечение в...
Теория вероятностей и комбинаторика: алгоритмы для решения «новых» задач, которых нет в школе
04.08.2026 23:01 / Финансы
Задания по теории вероятностей в ЕГЭ по математике профильного уровня претерпели существенные изменения....
Гибридные смарт-часы: кому подойдет сочетание аналоговых стрелок и современных функций
04.08.2026 19:59 / Общество
Если нравятся классические часы со стрелками, но хочется пользоваться навигацией, спортивными режимами и функц...
Оптовые закупки тканей в 2026 году: стратегия успешного производства
04.08.2026 19:31 / Интернет
Узнайте, как оптовые закупки тканей в 2026 году снижают себестоимость и повышают прибыль. Советы по выбору пос...
Казино с выводом денег: по каким критериям выбирать площадку?
04.08.2026 18:47 / Спорт
Современные игроки стали значительно требовательнее к азартным платформам. Стараются найти площадки не только ...
Материальная помощь в 1С: как начислить, выплатить и отразить в учете
04.08.2026 17:52 / Общество
Разбираем материальную помощь в 1С: как начислить выплату сотруднику, проверить НДФЛ, страховые взносы, лимиты...
Как забортавать литой диск в домашних условиях
28.07.2026 14:02 / Наука
Возможен ли самостоятельный монтаж шины на диск? Разбираем пошагово: инструменты, правила безопасности и когда...
Дом из газобетона: тепло, влажность, отделка и частые ошибки при строительстве
28.07.2026 13:59 / В мире
Разбираем особенности возведения зданий из газобетона. Рассматриваем свойства материала, правила отделки стен ...