SAMSUNG_052022 Advertisement SAMSUNG_052022 Advertisement SAMSUNG_052022 Advertisement

Nová metóda umožní skladať kvantové čipy atóm po atóme

0

Tím výskumníkov z troch austrálskych univerzít a dvoch nemeckých vedeckých inštitútov vyvinul novú kremíkovú konštrukčnú techniku, ktorá by mohla potenciálne zlepšiť cenovú dostupnosť a spoľahlivosť budovania kvantových počítačov. Nová metóda zahŕňa presné vkladanie jednotlivých atómov po jednom do kremíkových doštičiek. Podľa vedcov táto technika, ktorá bola publikovaná v článku v Advanced Materials, využíva presnosť atómového mikroskopu s konzolou, ktorá sa „dotýka“ povrchu čipu s presnosťou polohovania pol nanometra, čo sa približne rovná priestoru medzi atómami v kryštáli kremíka.

Výskumníci do konzoly vyvŕtali malú dierku, takže keď bola posypaná atómami fosforu, jeden občas cez dierku prepadol a vložil sa do kremíkového substrátu. Kľúčovým aspektom bolo presne vedieť, kedy bol atóm vložený do substrátu, aby sa konzola mohla presunúť do ďalšej presnej polohy na poli. Až doteraz bola implantácia atómov do kremíka náhodným procesom, pretože keď sa kremíkový čip zasype fosforom, atóm padá v náhodnom vzore. Tím však zistil, že dokáže presne identifikovať, keď atóm padne do kremíkového kryštálu, pomocou zvuku „kliknutia“, ktorý sa ozve.

Atóm, ktorý sa zrazí s kúskom kremíka, spôsobí veľmi slabé cvaknutie, ale vedci vynašli veľmi citlivú elektroniku používanú na detekciu cvaknutia, ktoré je mnohonásobne zosilnené, takže dáva hlasný a spoľahlivý signál. Potom môžu presunúť konzolu na iné miesto a čakať na ďalší atóm. Vďaka tejto presnosti by bolo možné vytvoriť qubitový „čip“, ktorý sa potom môže použiť v experimentoch na testovanie návrhov pre zariadenia vo veľkej mierke. To umožní navrhnúť kvantové logické operácie medzi veľkými poľami jednotlivých atómov, čím sa zachovajú vysoko presné operácie v celom procesore.

Namiesto implantovania mnohých atómov na náhodné miesta a výberu tých, ktoré fungujú najlepšie, budú teraz umiestnené v usporiadanom poli, podobne ako tranzistory v bežných polovodičových počítačových čipoch. Potenciálne rozsiahle kvantové zariadenia, ktoré by sa mohli vyvinúť pomocou tohto dizajnu, by sa dali použiť na neprelomiteľnú kryptografiu a počítačový dizajn liekov, napríklad rýchly vývoj vakcín.

Zdroj: zdnet.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať