Лента TH Новости Глобальные вызовы


Ученые открыли метод для обеспечения масштабных и надежных квантовых вычислений

∴ 96

Исследователи из Университета Пенсильвании в сотрудничестве с Университетом Джона Хопкинса и Колледжем Гуше обнаружили новый топологический материал, который может обеспечить отказоустойчивые квантовые вычисления. Это форма вычислений, которая использует силу атомов и субатомных явлений для выполнения расчетов значительно быстрее, чем современные компьютеры, и может потенциально привести к достижениям в разработке лекарств и других сложных системах.

Networking Network Connection Netting Net Rope

Исследование, опубликованное в ACS Nano, возглавлялось Джеромом Млаком, докторантом-исследователем из отдела физики и астрономии в Школе искусств и наук Пенсильвании. Он и другие исследователи работали над выращиванием и изготовлением устройств из топологических изоляторов, типа материала, который не проводит ток через основную массу материала, но может переносить ток вдоль поверхности.

Поскольку исследователи работали с этими материалами, одно из их устройств взорвалось, подобно тому, как это происходит при коротком замыкании.

Это немного удивило нас. Мы обнаружили, что эта расплавленной область, на момент взрыва, стала сверхпроводящей. Когда мы попробовали разобраться с материалом и попытались выяснить, какие элементы были там, мы обнаружили только селенид висмута и палладий.Джером Млак, докторант-исследователь из отдела физики и астрономии в Школе искусств и наук Пенсильвании.

Одной из основных проблем в области квантовых вычислений является то, что кубиты не очень стабильны и очень легко разрушить квантовые состояния. Обнаруженные топологические материалы обеспечивают возможность заставить эти кубиты существовать достаточно долго, чтобы манипулировать ими.

Хотя их первоначальное открытие этого материала было случайным, ученые смогли придумать процесс воссоздания его контролируемым образом. В итоге, они собрали готовый чип, работающий как составной элемент квантового компьютера, хоть и при сверхнизкой температуре, но дольше и надежнее существующих аналогов.

Проанализировав механизм сборки чипа, ученые пришли к выводу, что смогут легко масштабировать производство. Исследователи надеются начать строительство еще более продвинутых устройств, которые направлены на то, чтобы фактически построить кубит из систем, которые они создали. При этом, ученые собираются экспериментировать с материалами, пытаясь достигнуть большей производительности.

Филипп Дончев