Сделан очередной шаг в создании квантового чипа

Органический транзистор (Organic crystal) из пленочного рубрена с наложенными на него золотыми электродами (Au). Под ним – «коврик» диэлектрика, лежащий на эластичной шайбе (Elastomer). Force – приложенная к эластомеру механическая силы сжатия. Иллюстрация Physorg

Сегодня вся микроэлектронная промышленность и ученые мечтают о переходе на квантовые компьютеры, что можно сравнить не только с «конверсией» начального телевидения, но и с расширением спектра видимого света до пределов всех известных сегодня электромагнитных излучений. Ведь нынешние чипы умеют оперировать только «нулями» и «единицами» (0 и 1), в то время как квантовый чип задействует чуть ли не бесконечное число состояний между этими крайними значениями.

Шаг в направлении создания квантового чипа сделали сотрудники Технического института штата Джорджия. Они создали ловушку для кальциевых ионов, некое вакуумное шаровидное сетевое устройство (BGA – Ball Grid Array). Результаты этой работы представлены в журнале J. Applied Physics.

Ловушка способствует нарастанию электронных сигналов, что ведет к увеличению связей между электронами кальциевых ионов, свечение и поведение которых управляется лазерными лучами. Ловушка размером 1х3 мм помещается на подложку площадью примерно 1 кв. см. Станет ли новый микродевайс провозвестником эры квантовых компьютеров, покажет будущее. Тем не менее авторы подчеркивают, что для обсчета системы из 300 квантовых битов (кубитов) потребуется подвергнуть процессингу количество «нулей» и «единиц», которое превышает число протонов во всей Вселенной.

Пока же ученые и технологи возлагают надежды на органические чипы из того же рубрена (тетрафенил-нафтацена). В сухом виде это вещество представляет собой порошок красного цвета, откуда и его название (от лат. rubrum – рубиновый). Рубрен хорош тем, что из него можно изготовлять пленочные монокристаллы. Их, в свою очередь, можно «золотить» и помещать в таком виде на изолирующую подложку. Прекрасно проводящее электрический ток золото формирует три транзисторных электрода. Даже при сжатии кристалла толщиной от 150–1000 нм и его изолирующей подложки микроустройство продолжает нормально работать. Об этом сообщили ученые Массачусетского университета в г. Амхерст.

Авторы статьи в приложении к журналу Nature пишут, что их рубреновый кристалл обещает самую настоящую революцию в электронике повседневного пользования. Технологи микроэлектронной промышленности с радостью заменят дорогие негибкие кремниевые чипы на дешевые пленочные транзисторы, способные изгибаться и даже сморщиваться. Новые элементы могут легко размещаться на ткани, из которой шьют разнообразную одежду, на коже, что сделает ненужным небезопасное вживление чипов.

Такие чипы найдут самое широкое применение не только в медицине и пенитенциарной системе (отпадет необходимость в дорогих электронных браслетах слежения), но также и в разнообразных полевых исследованиях поведения человека и животных, при мониторинге состояния растительности и т.д. Да мало ли что еще может придумать пытливый ум исследователя или сотрудника спецслужб.