Квантовите компютри ще станат още по-мощни, според последното откритие

Време за четене : 1 мин.
Сподели: Facebook
Twitter

Необичайното състояние на свръхпроводимост, наблюдавано в специфични атоми, може да държи ключа към изграждането на бъдещи квантови компютри.

由AI创建的图像

Необичайното състояние на свръхпроводимост, наблюдавано в материала уран дителлурид (UTe2), може да помогне за преодоляване на добре известни предизвикателства в развитието на квантовите изчисления.

Изследователи от Macroscopic Quantum Matter Laboratory на UCC откриха това уникално свойство, което позволява на електроните да текат свободно, без съпротивление, по протежение на един вид квантова водна пързалка.

Тайният сос, казват изследователите, е комбинацията от електрони по двойки, за да се образува специална течност. UTe2 е специален, защото някои електронни дублети се държат по различен начин, образувайки кристални структури, наречени вълни на плътност на електронните двойки във течността. Този тип електронно сдвояване беше наблюдавано за първи път през 2016 г., но остава слабо разбрано.

Това изглежда като голяма работа.

„Това, което е вълнуващо, е, че UTe2 изглежда е изцяло нов клас свръхпроводник. Физиците търсят нещо подобно от десетилетия“, каза докторът на UCC Джо Карол в статия, документираща откритието.

Екипът зад откритието се надява, че научаването на повече за UTe2 ще им помогне да разберат и разрушат по-добре други свръхпроводящи материали. Това може да бъде огромна полза за науката, особено в медицината, където свръхпроводниците се използват в различни медицински устройства като скенери за ЯМР. Чрез по-нататъшното разкриване на някои от мистериите на тези материали можем да видим развитието на нови и подобрени медицински технологии.

可视化 UTe2 的 PDW 状态，图片：UCC

Каква е връзката между квантовите компютри и Биткойн

UTe2 изглежда е нов тип свръхпроводник. Електронните двойки имат собствен ъглов момент, което означава, че се въртят, когато са сдвоени. Ако бъде потвърдено, това ще направи UTe2 първият материал, за който е установено, че съдържа вълни на плътност на електронни двойки с това свойство.

Защо трябва да се интересуваме от субатомните манипулации, извършващи се вътре в този чуден материал? Е, защото свойствата на UTe2 са от значение за разработването на по-мощни квантови компютри.

Квантовите компютри използват квантови битове (кубити) за съхраняване на информация. Въпреки това, кубитите са крехки и могат лесно да загубят квантовото си състояние, ограничавайки времето за изчисление. UTe2 може да позволи вид квантово изчисление, при което кубитите могат да поддържат състоянието си за неопределено време по време на изчислението. Това може да проправи пътя за по-стабилни и практични квантови компютри.

С други думи: край на краткотрайните квантови състояния означава, че надеждните квантови компютри могат да издържат достатъчно дълго, за да функционират.

Откритието на изследователите бележи стъпка към дългосрочната цел за изграждане на усъвършенстван квантов компютър. Докато са необходими допълнителни изследвания, работата на екипа на UCC предоставя ценна представа за основните свръхпроводящи свойства на UTe2. В по-широк план материали като UTe2 са важни за разбирането как да се използват квантовите ефекти за компютърни приложения.

Изчисленията с главоломна скорост може да са точно зад ъгъла в някой далечен ъгъл и няма нужда да се притеснявате, че тези физици ще хакнат вашия Биткойн портфейл.