Новини

Атомен „швейцарски армейски нож“, разработен за прецизно измерване на материали за квантови компютри

Атомен „швейцарски армейски нож“, разработен за прецизно измерване на материали за квантови компютри


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Учените са разработили нов инструмент, който може да извършва едновременно три различни измервания в мащаб на атома.

Устройството ще помогне на изследователите да направят нови открития за свойствата на специални материали, които са от решаващо значение за разработването на следващото поколение квантови компютри.

Правейки това, те се надяват да ни доближат с една крачка по-скоро до хипнотизираната революция в изчислителната техника, предизвикана от квантовите компютри и устройства.

СВЪРЗАНИ: 7 ПРИЧИНИ, ЗАЩО ТРЯБВА ДА БЪДЕМ ВЪЗБУДЕНИ ЗА КВАНТОВИТЕ КОМПЮТРИ

Прецизни измервания в мащаб на атома

Новата технология, разработена от учени от Националния институт за стандарти и технологии (NIST), е в състояние да изобразява единични атоми, да картографира атомни хълмове и долини върху метални и изолационни повърхности и да записва потока на тока през тънки от атом материали подложени на гигантски магнитни полета. Нещо повече, той може да прави всичко това едновременно.

Видовете швейцарски армейски ножове за измервания в атомна скала са разработени от изследователя на NIST Джоузеф Стросио и неговите колеги, включително Йоханес Швенк и Сунгмин Ким. Екипът наскоро представи подробна книга за изграждането на устройството заПреглед на научните инструменти.

"Ние описваме план за копиране от други хора", каза Стросио в съобщение за пресата. "Те могат да модифицират инструментите, които имат; не е нужно да купуват ново оборудване."

От решаващо значение за бъдещето на квантовите изчисления

Тъй като може едновременно да извършва измервания на скали, вариращи от нанометри до милиметри, инструментът може да помогне на изследователите точно да анализират атомния произход на няколко необичайни свойства в материалите, които може да се окажат решаващи за ново поколение компютри и комуникационни устройства.

"Чрез свързването на атома с големия мащаб можем да характеризираме материалите по начин, по който не сме могли преди", каза Стросио.

Инструментът включва трио прецизни измервателни устройства. Те включват атомно-силов микроскоп (AFM), сканиращ тунелен микроскоп (STM), които позволяват на изследователите да изследват микроскопичните свойства на твърдите вещества. Третият инструмент се използва за записване на макроскопичното свойство на магнитния транспорт - това е потокът на ток в присъствието на магнитно поле.

„Нито един вид измерване не дава всички отговори за разбиране на квантовите материали“, обясни изследователят на NIST Николай Житенев. „Това устройство с множество измервателни инструменти предоставя по-изчерпателна картина на тези материали.“

Изграждане на устройство три в едно

За да създаде инструмента, екипът на NIST е проектирал по-компактни версии на съществуващите AFM и магнитно-измервателни устройства. След това те интегрираха инструментите със съществуващ STM.

Отделните парчета са монтирани в криостат, устройство, което охлажда системата до една стотна от градуса над абсолютната нула. Това минимизира случайното квантово трептене на атомните частици, като в същото време мащабните квантови ефекти са по-изразени и по-лесни за измерване.

Устройството три в едно, което е защитено от външни електрически шумове, е пет до 10 пъти по-чувствително от всеки предходен набор от подобни инструменти, казват изследователите.

Екипът, обяснява Стросио, от години се бори драстично да намали електрическия шум при измерванията на устройството си:

„Сега постигнахме крайната разделителна способност, дадена от термичните и квантовите граници в този нов инструмент“, каза Стросио.

„Това е усещане, сякаш съм изкачил най-високия връх на Скалистите планини“, добави той. "Това е хубав синтез на всичко, което научих през последните 30 години."

Тъй като мнозина вярват, че революцията на квантовите изчисления е на хоризонта, инструменти като тези вероятно ще играят голяма роля в създаването на машините, които ще задвижват бъдещето.


Гледай видеото: BTA: Стефан Кръстанов: Квантовият компютър би помогнал и на медицината (Ноември 2022).