Нафталин — сырье для производства квантовых битов, работающих при комнатной температуре

Одна из самых громадных неприятностей в разработках квантовых вычислений содержится в том, что квантовые биты, кубиты, чтобы трудиться подобающим образом и сохранять собственный квантовое состояние, должны быть охлаждены фактически к температуре полного нуля, температуре, царящей только в огромных количествах пустоты космического пространства. Но, большие группы исследователей занимаются поисками разработок создания кубитов, каковые будут способны оставаться в состоянии квантовой суперпозиции при обычной температуре воздуха. И достаточно важного прорыва в этом направлении удалось добиться группе врача Мухаммеда Чукайра (Mohammad Choucair) из Сиднейского университета (University of Sydney), которая трудилась совместно с их сотрудниками из Германии и Швейцарии.

Наиболее интересным в данном открытии есть тот факт, что исходным материалом для производства «высокотемпературных» кубитов есть простой нафталин, вещество, применяемое для предохранения одежды от моли. Ученые увидели, что при сжигании нафталина при определенных условиях в оставшемся пепле возможно найти углеродные наносферы верной формы, ближайшие родственники фуллеренов. Эти наносферы, как и все другие необыкновенные формы углерода, владеют целым рядом неповторимых особенностей, среди них и квантовых.

Нафталин - сырье для производства квантовых битов, работающих при комнатной температуре

Более того, извлеченные из нафталинового пепла углеродные наносферы достаточно легко интегрировать в кремниевые элементы чипа процессора будущего настоящего квантового компьютера. А над созданием этого компьютера уже на данный момент трудятся эксперты сиднейского Центра квантовых коммуникационных технологий и вычислений (Centre for Quantum Computation and Communication Technology, CQC2T)

В собственных опытах ученые применяли углеродные наносферы, диаметром 37±7 нанометров. Применяя краткие импульсы переменного магнитного поля, ученые добились выравнивания спинов всех электронов атомов углерода и следили за предстоящим их поведением. Экспериментальные эти продемонстрировали, что все электроны сохраняли собственный спин (квантовое состояние) в течение 175 наносекунд при температуре воздуха в 300 градусов Кельвина.

И этого времени уже достаточно для того, чтобы применять данный «групповой» спин электронов в качестве квантового бита.

«Своим открытием мы сделали область практических квантовых вычислений ближе еще на один ход» – говорит Мухаммед Чукайр, – «Но данный ход достаточно широк, и мы можем рассчитывать на появление первых образцов высокотемпературных квантовых вычислительных совокупностей уже через пара ближайших лет».

Learn about the Quantum D-Wave — Now in 15 Languages

Статьи, которые будут Вам интересны: