0
1225
Газета Наука Печатная версия

26.02.2019 15:49:00

Инженерное устройство атомарного уровня

Биоэлектроника приближает эпоху компьютеров, работающих с молниеносной быстротой

Тэги: квантовый компьютер, технологии, кубит, кванты, физика


квантовый компьютер, технологии, кубит, кванты, физика Спин в виде стрелки, «спаренный» с орбитами. Иллюстрация Physorg

Австралийцы обещают построить квантовый компьютер на 10 кубитах уже к 2022 году. По крайней мере так заявляет первая австралийская компания, специалисты которой активно работают в плане коммерциализации кремниевого компьютера. Помогают им в этом ученые из Университета Нового Южного Уэльса в г. Брисбене, налаживающие «производство» квантового бита – кубита. Очередная их статья появилась в журнале Science Advances. Быстрота считывания состояний 0 и 1 достигается за счет использования двух атомов бора, помещенных в чрезвычайно компактную цепь коммерческого транзистора. Этим достигаются высокая эффективность «спаривания» атомов бора по отношению к электрическим полям чипа и быстрая манипуляция кубитами, причем на больших расстояниях. Тем самым в Австралии создали первый вариант будущих гибридных квантовых систем.

Гибридность подразумевает использование кремния, электронные спины в котором сохраняются длительное время. К сожалению, спины слабо взаимодействуют с орбитальными моментами. Это удалось преодолеть с помощью спаренных атомов бора за счет применения внешнего магнитного поля. Свое детище авторы назвали инженерным устройством атомного уровня, работающим благодаря продолжительному времени спиновой когерентности и технологическим преимуществам кремния. В общем, кремний рано списывать со счетов. Открытый австралийцами эффект взаимодействия спина с электрическими полями обещает создание технологий спинового резонанса под «водительством» электрических полей.

Совсем иной подход к созданию гибридных систем предложили ученые Массачусетского технологического института (США) и Технологического университета в Сингапуре (ACS). Свою статью авторы начали с того, что ускорения работы компьютеров можно достичь путем избавления от миллисекундных задержек. Это время тратится на передачу и хранение информации между кремниевой и магнитной памятью. В то же время  хранение памяти с помощью сплава германия и сурьмы требует всего лишь 10 наносекунд, поскольку используется только одна структура памяти. Хорошо известно, что сплавы потребляют много энергии и подвергаются разрушению при температурах около 620 К.

Ученые предложили для решения этой проблемы использовать при производстве нанопроводников… бактериофаг М13, то есть ДНК-содержащий вирус, атакующий широко используемую в биотехнологии кишечную палочку (E. coli). Вирус представляет собой вытянутую трубку, оболочка которой содержит 2700 копий протеина Р8. В полости вируса находится ДНК, но не две, как обычно, а одиночная цепь. Известно, что органические молекулы – и белки в том числе – активно взаимодействуют с поверхностью металлов, поэтому понятно использование фага для создания нанопроволок из германия и значительно более дешевого олова. Другим преимуществом является то, что вирус «строится» путем самосборки и к тому же при низкой температуре. Ученые отмечают, что эпоха компьютеров, работающих с молниеносной быстротой, стала намного ближе. 


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Когда «тирания показателей» сильнее власти

Когда «тирания показателей» сильнее власти

Владимир Рубанов

Сегодня математик Галуа и физик Энштейн не стали бы даже доцентами

0
859
Ударный THeMIS

Ударный THeMIS

Денис Федутинов

Роботизированная система обрастает вооружением

0
1036
Атомные технологии приближают "цели тысячелетия»

Атомные технологии приближают "цели тысячелетия»

Владимир Полканов

Достижения отрасли стали незаменимой движущей силой глобального развития

0
1207
Мутация генов, приводящая к гемофилии, уже не смертельна

Мутация генов, приводящая к гемофилии, уже не смертельна

Надежда Зозуля

Когда кровь не стынет в жилах

0
1346

Другие новости

Загрузка...
24smi.org