Геніально і просто: основою квантового комп'ютера може бути звичайна глина
Для створення квантових комп'ютерів майбутнього може стати в пригоді проста глина. Такого висновку дійшли вчені з різних країн, які спільно працювали над проєктом екологічно чистого комп'ютера.
Про це повідомляє interestingengineering.com.
Корисні властивості глини вивчали дослідники з Бразилії, Чехії та Франції під керівництвом співробітників Норвезького інституту науки і технологій (NTNU).
З моменту появи квантових комп'ютерів — нового, швидшого покоління суперкомп'ютерів — вчені використовували для досягнення так званих квантових станів рідкісні матеріали (наприклад, ітербій). Кожен підхід квантових обчислень вимагає особливого набору умов довкілля, в яких можуть бути досягнуті ці квантові стани. Зокрема, йдеться про наднизькі температури або ізоляцію від навколишнього середовища.
У результаті досліджень вдалося з'ясувати, що цінні властивості, які можна використовувати для проведення квантових обчислень, має широко розповсюджена глина.
Глина як квантовий матеріал
Як матеріал глина практично двовимірна, що має вирішальне значення при роботі в квантових масштабах. Подібно до кремнію, вона також має напівпровідникові властивості. Це означає, що матеріал може бути хорошим провідником за дотримання певних умов. А це, своєю чергою, дає змогу системі функціонувати так, щоб керуватися перемикачем, вмикатися або вимикатися, коли це необхідно.
Глина також має антиферомагнітні властивості. Ця подвійність, за якої матеріал не є магнітним у традиційному сенсі, але все ж таки володіє магнітними властивостями, які можна використовувати за необхідності, має вирішальне значення в квантових обчисленнях. У підсумку це робить глину ідеальним матеріалом для створення квантових комп'ютерів.
Квантовий стрибок — справа майбутнього
Щоправда, слід зазначити, що не йдеться про пряме використання глини для квантових обчислень. Дослідникам ще належить знайти способи вилучення матеріалу і його використання у високотехнологічних середовищах.
"Те, що ми виявили, по суті є квантово-активним компонентом, сформованим природою", — пояснила співробітниця кафедри фізики NTNU Барбара Пацакова.
За її словами, такий компонент стабільний, нетоксичний, поширений і з'являється у вже придатній для використання структурі.
Є й мінус — матеріал не є феромагнітним при кімнатній температурі, і в майбутньому це може вимагати від квантових комп'ютерів, побудованих з використанням такого матеріалу, іншого набору спеціалізованих умов.
Раніше Фокус повідомляв, що квантовий комп'ютер впорався з неоднозначним завданням. Завдяки зусиллям американських дослідників, було продемонстровано перевагу квантового масштабування для наближеного вирішення завдань оптимізації з використанням квантового відпалу.
Також стало відомо, що за допомогою квантового комп'ютера вчені вперше в історії успішно домоглися справді випадкової генерації чисел. Це досягнення може виявитися корисним, зокрема, в криптографії та в навчанні штучного інтелекту.