0
17438
Газета Наука Печатная 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


Пространство Москвы на выставке "Россия" покажет меняющие мегаполис инновации

Пространство Москвы на выставке "Россия" покажет меняющие мегаполис инновации

Елена Крапчатова

Целый месяц на ВДНХ столица посвятит технологиям будущего

0
774
Джихадисты берут на службу искусственный интеллект

Джихадисты берут на службу искусственный интеллект

Лариса Шашок

Генераторы видео позволяют террористическим организациям создавать контент оперативно и с невысокими издержками

0
3351
Роботам нужны гарантии

Роботам нужны гарантии

Анастасия Башкатова

Предприятиям важно, чтобы инвестиции в технологии окупились

0
2092
"Роснефть" помогает развивать биотехнологии и генодиагностику в регионах

"Роснефть" помогает развивать биотехнологии и генодиагностику в регионах

Елена Крапчатова

В тюменской школе компания помогла создать современную лабораторию

0
6274

Другие новости