Производство квантовых компьютеров - реальность!
22.02.2009 12:27 / Интернет / Прочли: 1722 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
ТОП лучших онлайн казино: как выбрать надёжную площадку?
13.08.2025 15:16 / Спорт
Игорная индустрия имеет внушительный годовой оборот, превышающий 1 триллион евро. Благодаря многочисленным вло...
Путешествие из Беларуси в Польшу: полное руководство по покупке билетов и подготовке к поездке
06.08.2025 00:40 / Автомобили
Введение: почему автобус - лучший выбор для поездки в Польшу?...
Рычажные тали и электрические лебедки: подъемное оборудование для разных условий
04.08.2025 00:38 / Автомобили
В промышленной, строительной, складской и даже бытовой сфере перемещение и подъем грузов — задача, требующая н...
Частное образование в Москве: как выбрать лучший детский сад и школу для ребенка
01.08.2025 02:44 / Общество
Введение: почему частное образование становится популярным?...
Дизайн аптеки: роль правильной мебели в организации пространства
31.07.2025 00:55 / В мире
Как мебель для аптек влияет на удобство покупателей и сотрудников. Правила планировки и советы по выбору аптеч...
Как выбрать MikroTik
27.07.2025 03:27 / Интернет
Пошаговое руководство по выбору маршрутизатора MikroTik для дома, офиса и магистральных каналов: производитель...
Эффективные B2B-продажи: как построить прибыльный бизнес
13.07.2025 00:54 / Экономика
В современном мире бизнеса ключевым элементом успеха являются B2B-продажи — стратегии, направленные ...
P. Diddy признан виновным: американский рэпер может сесть на 20 лет
03.07.2025 10:53 / Шоу-бизнес
Шон Комбс, известный под псевдонимами P. Diddy, Puff Daddy и Дидди, остаётся в тюрьме. Сейчас он ожидает приго...
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 ...