Производство квантовых компьютеров - реальность!
22.02.2009 12:27 / Интернет / Прочли: 1786 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
Игровые автоматы в демо версии: доступные механики слотов
01.07.2026 19:43 / Спорт
Интернет-казино поддерживают несколько игровых режимов. Максимальной популярностью пользуется реальный из-за в...
Можно ли продать iPhone без Face ID?
30.06.2026 17:14 / Интернет
Многие владельцы iPhone сталкиваются с неприятной ситуацией: смартфон работает нормально, камеры снимают, связ...
Сауна с бассейном: отдых для всей семьи и праздник без хлопот
25.06.2026 18:05 / Общество
Как устроить семейный отдых или праздник в сауне с бассейном: что взять с собой, как подготовиться с детьми, и...
Хондропротекторы и гиалуроновая кислота для суставов
17.06.2026 17:57 / Общество
Как работают хондропротекторы и гиалуроновая кислота в комплексе для суставов: механизм, дозы, курсы и противо...
Льготный лизинг сельхозтехники и спецтехники: условия, авансы и программы господдержки
17.06.2026 17:53 / Автомобили
Актуальные условия льготного лизинга сельскохозяйственной техники. Требования Минсельхоза, механика компенсаци...
Где торговать криптовалютой на демо-счете: Полное руководство по тестовой торговле в 2026 году
17.06.2026 17:49 / Финансы
Представьте: вы стоите перед входом в мир криптовалютного трейдинга. Сердце колотится, глаза разбегаются от гр...
Хайлайтеры: полное руководство от выбора до нанесения
04.06.2026 23:32 / Шоу-бизнес
Хайлайтер - один из немногих инструментов в косметичке, который способен кардинально изменить финальный резуль...
Как оптимизация операционных расходов (OPEX) спасает доходность коммерческой недвижимости в условиях высокой ключевой ставки
04.06.2026 23:28 / Экономика
Высокая ключевая ставка делает старые модели управления недвижимостью убыточными. Разбираем топ-5 способов сни...
NTP-сервер и PTP-сервер: в чём разница и что выбрать для АСУ ТП
30.05.2026 01:36 / Интернет
Узнайте, чем отличаются NTP и PTP-серверы, их преимущества и области применения. Выбор оптимального решения дл...
Чем лечить первые симптомы простуды: действенные шаги до визита к врачу
30.05.2026 01:12 / Наука
Когда организм только подает сигнал о начале заболевания, многие впадают в панику и хватаются за тяжелую артил...