Исследователи изучают новые материалы с потенциалом в квантовых компьютерах.

По адресу TPN/Lusa, in Технический персонал, Школа, Наука · 17-03-2021 20:00:00 · 0 Комментарии

Исследователи с Факультета Наук Университета Порту (ФКУП) входят в состав команды, которая изучает новые трехмерные материалы, похожие на графен, которые могут быть использованы в квантовых компьютерах и датчиках, было объявлено 16 марта.

В заявлении ФКУП поясняет, что новыми трехмерными (3D) материалами являются полуфабрикаты Dirac-Weyl - набор синтетических кристаллов, произведенный в лаборатории, электронные свойства которых могут позволить использовать их "в компьютерах будущего".

"Эти кристаллы являются трехмерными и представляют собой редкую характеристику: электроны, которые ведут себя так, как будто у них нет массы", - поясняет учреждение.

Материалы, которые считаются "более прочными, чем графен", могут стать нечувствительными к случайным условиям, таким как наличие примесей.

Цитируемый в документе Жуан Педру Пиреш, исследователь FCUP, говорит, что эта "редкая" характеристика имеет "множество последствий для электропроводности", так как они являются "чрезвычайно хорошими проводниками".

"Первые теоретические исследования были сделаны в предположении, что кристалл идеально подходит". То же самое произошло с графеном, но в 2014 году впервые был поставлен вопрос о том, изменится ли физика электронов, когда кристаллы будут иметь дефекты, как это известно в реальных образцах графена", - говорит он.

Чтобы ответить на такие вопросы, как превращают ли несовершенства в кристалле этот полуметалл в обычный металл или же производимые примеси разрушат электронные характеристики в этих материалах, исследователи начали исследование в 2019 году.

Именно в Университете Центральной Флориды (США), где португальский исследователь был в рамках своей докторской диссертации и где были обнаружены эти материалы, началось теоретическое исследование.

В рамках исследования, опубликованного в американском журнале "Physical Review Research", исследователи пришли к выводу, что эти полупроводниковые металлы "нестабильны к беспорядку" и что существует "экспоненциально небольшое изменение, которое превращает их в нормальные металлы в присутствии примесей".

Для этого "фундаментальным" является использование программного обеспечения QuantumKITE, разработанного в 2018 году двумя исследователями FCUP, которое позволяет эффективно моделировать квантовое вещество.

Теперь вопрос заключается в том, является ли "уровень малости эффекта релевантным или нецелесообразным" для применения данного типа материалов в новых квантовых технологиях.

В этом смысле следующим шагом исследования является изучение влияния различных моделей дефектов с целью "направлять оптимизацию производства этих материалов с учетом возможных ограничений их технологического применения".

"Если основная проблема заключается только в примесях, то исследователи могут использовать более чистое помещение для производства этих кристаллов", - поясняет Жуан Педру Пиреш, добавляя, что одной из проблем, связанных с квантовыми компьютерами, является их "большая чувствительность" к температуре и примесям.

Такая чувствительность также может быть применена к новым типам датчиков, таким как инфракрасное излучение или сверхбыстрые лазерные компоненты, где этот фактор приобретает большое значение.

Начиная с 2019 года, исследование, недавно опубликованное, объединило исследователей из Университета Минхо, Университета Йорка (Англия), Университета Центральной Флориды (США), Университета Твенте (Нидерланды) и Университета Сабанчи-Тулса (Турция).



Соответствующие статьи


Комментарии:

Прокомментируйте эту статью первыми
Интерактивные темы, присылайте нам свои комментарии/мнения по этой статье.

Пожалуйста, обратите внимание, что The Portugal News может использовать избранные комментарии в печатном издании газеты.