Löytyykö kvanttitietokoneelle muistiratkaisu?20.02.2013 Tutkijat ovat jo pitkään haaveilleet kvanttitietokoneesta, joten niille pyritään kehittämään erilaisia rakennelohkoja. Eräs keskeinen tutkimusongelma on saada kubitin hauras kvanttitila pysymään vakaana riittävän pitkään jotta laskentaprosessi toimisi. Cambridgen yliopiston tutkijat tarjoavat tehtävään elektronien liikuttamista pinta-akustisella aallolla. Tutkijat ovat siirtäneet yksittäistä elektronia pitkin lankaa edestakaisin. Normaalisti elektronit kulkevat siksakkia ja sen kvanttitila menettää koherenssinsa. Tässä työssä, elektroni loukutetaan kvanttipisteeseen, josta johtaa kanava toiseen pisteeseen. Tekniikkaa voisi käyttää kvanttilaskennassa siirtämään kubittia prosessorin ja muistin välillä. Caltechin tutkijat uskovat puolestaan, että timanttiin tuotettuja vikakohtia voidaan käyttää kvanttitietokoneen rakennuspalikoina, sillä ne voivat olla vuorovaikutuksessa keskenään lomittuneiden fotonien kautta. Timanttia on tutkittu aiemminkin käytettäväksi kvanttifotoniikan laitteissa koska timanttihila kykenee suojaamaan epäpuhtauskohtaa ulkoisilta vuorovaikutuksilta, joten kyseinen kohta kykenee tallentamaan tietoa suhteellisen pitkiä aikoja. Aalto-yliopiston tutkijat ovat onnistuneet yhdistämään suprajohtavan kubitin mikrometriluokan rumpukalvoon. Näin he onnistuivat siirtämään informaatiokvantin kubitista värähtelijään ja takaisin. - Työ on ensimmäinen askel kohti eksoottisten mekaanisten kvanttitilojen luomista. Siirron avulla pystytään esimerkiksi luomaan tila, jossa värähtelijä samanaikaisesti värähtelee ja ei värähtele, kertoo tutkimusryhmän vetäjä, teknillisen fysiikan laitoksen professori Mika Sillanpää. - Kubitin tila pystytään näin tallettamaan värähdysliikkeeksi, jossa tila säilyy paljon kubittia pidempään. Värähtelijä toimii siis myös mekaanisena kvanttimuistina, johon tavallinen muisti ei pysty, selvittää aiheesta väitöskirjaa valmisteleva Juha Pirkkalainen. Utahin yliopiston insinöörit esittävät kehittämiään orgaanisia topologisia eristeitä käytettäväksi erityisesti spintroniikkaan mutta myös kvanttilaskennan sovelluksiin. He ovat rakentaneet orgaanisia aineita, jotka johtavat sähköä reunoillaan mutta toimivat eristeinä sisäpuoleltaan. Nämä orgaaniset topologiset eristeet, voisivat liikuttaa tietoa valon nopeudella kvanttitietokoneissa ja muissa nopeissa elektronisissa laitteissa. Tietojen siirtoon käytettäisiin elektroneita, joita kutsutaan Dirac-fermioneiksi. |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.