0
18226
Газета Наука и технологии Интернет-версия

21.02.2023 17:46:00

Ученые создали сверхбыстрый переключатель для квантовых компьютеров

Двумерный поток электронного газа

Тэги: графен, квантовый компьютер, технологии


графен, квантовый компьютер, технологии Сверхбыстрый переключатель. Серым – слой графена между слоями нитрида бора (синим и фиолетовым). Иллюстрация Physorg

В мире все больше развертывается гонка с целью создания квантового компьютера, который, как надеются, позволит решать «неподъемные» даже для суперкомпьютеров задачи. В Массачусетском технологическом институте (МТИ), что близ Бостона, надежды возлагаются на графен, но не простой, а с так называемым магическим углом. Речь идет о материале, состоящем из двух слоев моноатомной толщины. Один слой сдвинут на определенный угол относительно другого. Их первое изображение было получено в Калифорнийском технологическом институте (Калтек) еще в августе 2019 года.

Соседи Калтека из Стэнфорда совместно с коллегами из Университетского колледжа Дублина объявили в конце января о создании аналогового квантового компьютера, вернее, «симулятора», с двумя металл-полупроводниковыми компонентами электронной цепи: GaAs/AlGaAs. В журнале Nature Physics дано цветное изображение устройства квантовой симуляции экзотической критической точки: два острова из металла, между которыми находится двухмерный слой электронного газа.

МТИ представил сверхбыстрый переключатель (switch), в котором используется сверхпроводимость двух слоев графена с магическим углом поворота, локализованными между двумя слоями бор-нитрида (BN). Угол поворота графеновых слоев избран с расчетом использования их сверхпроводящих свойств. Это позволяет быстро переключаться между положениями вкл/выкл с помощью сверхкороткого электрического импульса. Авторы работы, опубликованной в Nature NanoTechnology, считают, что их сверхбыстрый переключатель может использоваться в устройствах памяти квантовых компьютеров.

Журнал Nature представил статью «Гигантская поляризация спина и создание пар антипараллельных спинов в хиральном сверхпроводнике». Речь в ней идет о том, что спины хиральных (с разной «закруткой» их спиралей) молекул могут поляризоваться. Ученые полагают, что это позволит разделять молекулы разной формы, а это очень важно, например, при синтезе лекарств, увеличении эффективности расщепления воды для получения водорода.

В том же русле и статья сотрудников Харбинского и Сингапурского университетов и тоже – в Nature. Статья называется «Наблюдение хирально-связанных состояний». Авторы поясняют, что хиральность означает отсутствие зеркальной симметрии, выявляемой с помощью кругового дихроизма, отражающего взаимодействие электромагнитного светового поля с объектом.

Сложность здесь связана со сверхбыстрым характером процесса, измеряемого аттосекундами (10–18 с). Физики университета в г. Росток с помощью никелевого зеркала и испускания электронов с кончика вольфрамовой нити, имеющего радиус 35 нанометров, получили полевую эмиссию длительностью около 50 аттосекунд. Регистрация эмитированных электронов осуществлялась с помощью спектрометра. При этом спектрометр был совмещен с осью поляризации лазерного луча. Цветная схема экспериментальной системы помещена в статье авторов, опубликованной неделю спустя опять-таки в Nature.

По-видимому, сочетание разных физических подходов позволит в недалеком будущем прояснить многие вопросы, которые мучают не только физиков и химиков. Биологи также постоянно сталкиваются с необъяснимыми эффектами, проявляющимися в разной закрученности раковин моллюсков. 


Читайте также


Подмосковный голос спасения

Подмосковный голос спасения

Георгий Соловьев

Система-112 стала ключевым помощником для жителей и гостей региона в любых экстренных ситуациях

0
876
Россия превращается в цифровой ковчег

Россия превращается в цифровой ковчег

Анастасия Башкатова

IT-специалисты уже предупреждают о рисках квантового взлома информационных систем

0
2675
На выборах губернаторов торжествуют традиции

На выборах губернаторов торжествуют традиции

Дарья Гармоненко

Иван Родин

Регионы с дистанционным электронным голосованием не отказываются от старых технологий

0
1936
Попутный нефтяной газ превращается в ценный ресурс

Попутный нефтяной газ превращается в ценный ресурс

Татьяна Астафьева

"Роснефть" за 11 лет инвестировала в профильные проекты более 303 миллиардов рублей

0
3239

Другие новости