Производство квантовых компьютеров - реальность!
22.02.2009 12:27 / Интернет / Прочли: 1754 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
Как получить промокод Яндекс Маркета на первый заказ
22.03.2026 02:44 / Финансы
Как быстро получить и правильно применить промокод Яндекс Маркета на первый заказ. Разбираем источники скидок,...
Почему кеды Golden Goose такие дорогие?
16.03.2026 02:21 / Спорт
Высокая стоимость кед Golden Goose объясняется несколькими факторами, начиная от эксклюзивного и уникального д...
Суррогатное материнство в Москве: путь к родительству или юридический квест?
16.03.2026 02:18 / Происшествия
В последние десятилетия репродуктивная медицина шагнула далеко вперед, подарив надежду миллионам людей, столкн...
Образование, которое работает: выбираем курсы с умом
16.03.2026 02:04 / Наука
Профессиональная переподготовки и курсы повышения квалификации: путь к новым вершинам...
Модернизация периметра без остановки производства: как заменить старое ограждение на 3D-забор
09.03.2026 02:38 / Наука
Практическое руководство по замене старого ограждения на современное 3D-решение без остановки производственных...
Аллергия на пыль: чек-лист по выбору техники с HEPA-фильтрами и мойками воздуха для здорового дома
25.02.2026 01:57 / Общество
Пыль в квартире — не просто вопрос эстетики....
Экономьте с умом: гид по лучшим предложениям Sima-Land в феврале-марте 2026
20.02.2026 01:04 / Экономика
Мир онлайн-шопинга открывает безграничные возможности для приобретения нужных и интересных товаров, но разумны...
Как выбрать удобные и стильные кроссовки для мальчиков
18.02.2026 01:17 / Спорт
Современные родители уделяют большое внимание не только одежде, но и обуви для детей....
Футболки премиум класса женские: Как выбрать идеальную модель для комфортного и стильного образа
18.02.2026 01:14 / Общество
футболки премиум класса...
Какие задачи и процессы в 2026 году можно автоматизировать с помощью RPA
10.02.2026 19:19 / Интернет
В этой статье мы подробно рассмотрим, какие именно задачи можно автоматизировать с помощью современных систем ...