ປັນຍາປະດິດ

Quantum Leap: ນັກຄົ້ນຄວ້າ UCC ຄົ້ນພົບກຸນແຈທີ່ມີທ່າແຮງຕໍ່ກັບອະນາຄົດຂອງ Quantum Computing

ຈັດພີມມາ

10 ເດືອນທີ່ແລ້ວ

ເດືອນກໍລະກົດ 11, 2023

ໃນການພັດທະນາທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບອະນາຄົດຂອງຄອມພິວເຕີ້ quantum, ນັກຄົ້ນຄວ້າຢູ່ຫ້ອງທົດລອງ Macroscopic Quantum Matter Group ໃນ University College Cork (UCC) ໄດ້ເຮັດການຄົ້ນພົບຄັ້ງທໍາອິດໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດ quantum ທີ່ມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດໃນໂລກ. ທີມງານໄດ້ກໍານົດສະຖານະຂອງຕົວນໍາຊຸບເປີຄອນເທນດິ້ງທີ່ມີລັກສະນະເປັນໄລຍະຫ່າງໆຢູ່ໃນຕົວນໍາຊຸບເປີຄອນເທວເຕີໃຫມ່ ແລະຜິດປົກກະຕິ, Uranium Ditelluride (UTe2), ເຊິ່ງອາດສາມາດແກ້ໄຂສິ່ງທ້າທາຍອັນໃຫຍ່ຫຼວງອັນໜຶ່ງຂອງ quantum computing.

ພະລັງງານຂອງ superconductors

Superconductors ແມ່ນວັດສະດຸທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼດ້ວຍຄວາມຕ້ານທານສູນ, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າພວກມັນບໍ່ກະຈາຍພະລັງງານໃດໆເຖິງວ່າຈະມີກະແສໄຟຟ້າຂະຫນາດໃຫຍ່. ນີ້ເປັນໄປໄດ້ເພາະວ່າ, ແທນທີ່ຈະເປັນເອເລັກໂຕຣນິກສ່ວນບຸກຄົນເຄື່ອນຍ້າຍຜ່ານໂລຫະ, ຄູ່ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກຜູກມັດຮ່ວມກັນເພື່ອສ້າງເປັນນ້ໍາກົນຈັກ quantum macroscopic.

ຜູ້ນໍາຂອງຜູ້ຂຽນ ເຈ້ຍ, Joe Carroll, ນັກຄົ້ນຄວ້າປະລິນຍາເອກທີ່ເຮັດວຽກຮ່ວມກັບ UCC Prof. ຂອງ Quantum Physics Séamus Davis, ອະທິບາຍວ່າ, "ສິ່ງທີ່ທີມງານຂອງພວກເຮົາພົບເຫັນແມ່ນວ່າບາງຄູ່ເອເລັກໂຕຣນິກປະກອບເປັນໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນໃຫມ່ຝັງຢູ່ໃນນ້ໍາພື້ນຖານນີ້. ປະເພດຂອງລັດເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກຄົ້ນພົບຄັ້ງທໍາອິດໂດຍກຸ່ມຂອງພວກເຮົາໃນປີ 2016 ແລະໃນປັດຈຸບັນເອີ້ນວ່າ Electron Pair-Density Waves. Pair Density Waves ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຮູບແບບໃຫມ່ຂອງ superconducting ຄຸນສົມບັດທີ່ພວກເຮົາຍັງຄົ້ນພົບຢູ່."

ປະເພດໃຫມ່ຂອງຕົວນໍາຊຸບເປີ້

ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ UTe2 ມີຄວາມຕື່ນເຕັ້ນເປັນພິເສດແມ່ນວ່າມັນເບິ່ງຄືວ່າເປັນ superconductor ປະເພດໃຫມ່. ຄູ່ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໃນ UTe2 ເບິ່ງຄືວ່າມີໂມດູນເປັນລ່ຽມພາຍໃນ. ຖ້າຫາກວ່ານີ້ແມ່ນຄວາມຈິງ, ຫຼັງຈາກນັ້ນທີມງານ UCC ໄດ້ກວດພົບ Pair-Density Wave ທໍາອິດທີ່ປະກອບດ້ວຍເອເລັກໂຕຣນິກຄູ່ exotic ເຫຼົ່ານີ້.

Carroll ອະທິບາຍຢ່າງລະອຽດວ່າ, "ສິ່ງທີ່ຫນ້າຕື່ນເຕັ້ນໂດຍສະເພາະສໍາລັບພວກເຮົາແລະຊຸມຊົນທີ່ກວ້າງຂວາງແມ່ນວ່າ UTe2 ເບິ່ງຄືວ່າເປັນ superconductor ປະເພດໃຫມ່. ນັກຟີຊິກໄດ້ຊອກຫາວັດຖຸຄ້າຍຄືມັນເປັນເວລາເກືອບ 40 ປີແລ້ວ.”

ຜົນສະທ້ອນສໍາລັບຄອມພິວເຕີ້ Quantum

ຄອມພິວເຕີ Quantum ອີງໃສ່ quantum bits ຫຼື qubits ເພື່ອເກັບຮັກສາແລະຈັດການຂໍ້ມູນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສະຖານະ quantum ຂອງ qubits ເຫຼົ່ານີ້ຖືກທໍາລາຍໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍ, ຈໍາກັດການນໍາໃຊ້ຄອມພິວເຕີ quantum.

UTe2, ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເປັນປະເພດພິເສດຂອງ superconductor ທີ່ອາດຈະມີຜົນກະທົບອັນໃຫຍ່ຫຼວງສໍາລັບການຄອມພິວເຕີ quantum. ມັນສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເປັນພື້ນຖານສໍາລັບຄອມພິວເຕີ້ quantum topological, ບ່ອນທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດຈໍາກັດກ່ຽວກັບຊີວິດຂອງ qubit ໃນລະຫວ່າງການຄິດໄລ່. ນີ້ສາມາດເປີດວິທີການໃຫມ່ຈໍານວນຫຼາຍສໍາລັບຄອມພິວເຕີ quantum ທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະເປັນປະໂຫຍດຫຼາຍ.

Carroll ອະທິບາຍວ່າ, "ມີຕົວຊີ້ບອກທີ່ UTe2 ເປັນ superconductor ປະເພດພິເສດທີ່ສາມາດສົ່ງຜົນສະທ້ອນອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ຄອມພິວເຕີ້ quantum ... ໃນວັດສະດຸດັ່ງກ່າວບໍ່ມີຂອບເຂດຈໍາກັດກ່ຽວກັບອາຍຸຂອງ qubit ໃນລະຫວ່າງການຄອມພິວເຕີ້ເປີດວິທີການໃຫມ່ຫຼາຍສໍາລັບ quantum ທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະມີປະໂຫຍດຫຼາຍ. ຄອມພິວເຕີ.”

ການຄົ້ນພົບໂດຍທີມງານ UCC ສະຫນອງຊິ້ນສ່ວນອື່ນໃຫ້ກັບການປິດສະຫນາຂອງ UTe2. ການເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດຂອງຕົວນໍາ superconducting ພື້ນຖານຂອງວັດສະດຸເຊັ່ນ UTe2 ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການພັດທະນາຄອມພິວເຕີ quantum ປະຕິບັດ. Carroll ສະຫຼຸບວ່າ, "ສິ່ງທີ່ພວກເຮົາໄດ້ຄົ້ນພົບຫຼັງຈາກນັ້ນໃຫ້ຊິ້ນສ່ວນອື່ນໃຫ້ກັບການປິດສະຫນາຂອງ UTe2. ເພື່ອເຮັດໃຫ້ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການນໍາໃຊ້ວັດສະດຸເຊັ່ນນີ້, ພວກເຮົາຕ້ອງເຂົ້າໃຈຄຸນສົມບັດ superconducting ພື້ນຖານຂອງເຂົາເຈົ້າ. ວິທະຍາສາດທີ່ທັນສະໄຫມທັງຫມົດກ້າວໄປເທື່ອລະກ້າວ. ພວກເຮົາດີໃຈທີ່ໄດ້ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການເຂົ້າໃຈອຸປະກອນທີ່ສາມາດນຳມາໃຫ້ພວກເຮົາເຂົ້າໃກ້ກັບຄອມພິວເຕີ quantum ໄດ້ຫຼາຍກວ່າເກົ່າ.”