Forskare studerar nya material med potential i kvantdatorer

Av TPN/Lusa, in Teknik, Skola, Vetenskap · 17-03-2021 20:00:00 · 0 Kommentarer

Forskare från fakulteten för vetenskaper vid universitetet i Porto (FCUP) är en del av ett team som studerar nya tredimensionella material liknande grafen som kan användas i kvantdatorer och sensorer, tillkännagavs den 16 mars.

I ett uttalande förklarar FCUP att de nya tredimensionella (3D) materialen är Dyrac-Weyl semimetaler, en uppsättning syntetiska kristaller, som produceras i laboratoriet, vars elektroniska egenskaper kan tillåta deras användning ”i framtidens datorer”.

”Dessa kristaller är tredimensionella och presenterar en sällsynt egenskap: elektroner som beter sig som om de inte hade någon massa”, klargör institutionen.

Materialen, som tros vara ”mer robusta än grafen”, kan bli okänsliga för slumpmässiga förhållanden, såsom förekomst av föroreningar.

Det citeras i dokumentet, João Pedro Pires, forskare vid FCUP, säger att denna ”sällsynta” egenskap har ”många konsekvenser för den elektriska ledningsförmågan”, eftersom de är ”extremt bra ledare”.

”De första teoretiska studierna gjordes under förutsättning att kristallen var perfekt. Samma sak hade hänt med grafen, men 2014 ifrågasattes det först om elektronernas fysik skulle förändras när kristaller har brister, vilket man vet händer i riktiga prover”, säger han.

För att svara på frågor som huruvida brister i kristallen förvandlar denna halvmetall till en konventionell metall eller om de föroreningar som produceras kommer att förstöra de elektroniska egenskaperna i dessa material, började forskarna studien 2019.

Det var vid University of Central Florida (USA), där den portugisiska forskaren var en del av sin doktorsexamen och där dessa material upptäcktes, som den teoretiska studien började.

Inom ramen för forskningen, publicerad i den amerikanska tidskriften ”Physical Review Research”, fann forskarna att dessa halvmetaller är ”instabila till störning” och att det finns en ”exponentiellt liten förändring som omvandlar dem till normala metaller i närvaro av föroreningar”.

För detta är det ”grundläggande” att använda Quantumkite-programvaran, utvecklad 2018 av två FCUP-forskare, vilket möjliggör en effektiv simulering av kvantmateria.

Frågan är nu om ”effektnivån är relevant eller inte för att göra det ogenomförbart” för att denna typ av material ska tillämpas på ny kvantteknik.

I denna mening är nästa steg i forskningen att studera effekten av olika defekta modeller i syfte att ”vägleda produktionsoptimeringen av dessa material, med beaktande av eventuella begränsningar för deras tekniska tillämpning”.

”Om huvudfrågan är endast i föroreningar, forskare kan använda ett renare rum för att producera dessa kristaller”, klargör João Pedro Pires och tillade att en av de utmaningar som är förknippade med kvantdatorer är deras ”stora känslighet” för temperatur och föroreningar.

Sådan känslighet kan också tillämpas på nya typer av sensorer, såsom infraröd strålning eller ultrasnabba laserkomponenter, där denna faktor har stor betydelse.

Startades 2019, studien som nyligen publicerades integrerade forskare från University of Minho, University of York (England), University of Central Florida (USA), University of Twente (Nederländerna) och University of Sabanci-Tulsa (Turkiet).



Relaterade artiklar


Comments:

Var först med att kommentera den här artikeln
Interaktiva ämnen, skicka oss dina kommentarer / åsikter om den här artikeln.

Observera att Portugal News kan använda utvalda kommentarer i den tryckta utgåvan av tidningen.