Linköping Universiteti tərəfindən

redaktə edən: Gaby Clark , rəy verən: Robert Egan

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Linköping Universitetinin tədqiqatçıları perovskit material ailəsinin xüsusiyyətlərindən sözdə kvant bitləri yaratmaq üçün istifadə edilə biləcəyini nümayiş etdiriblər. Mənbə: Olov Planthaber

Tədqiqatçılar ilk dəfə olaraq perovskit materiallar ailəsinin xüsusiyyətlərindən sözdə kvant bitləri yaratmaq üçün istifadə edilə biləcəyini nümayiş etdiriblər. Nature Communications jurnalında dərc olunan tapıntılar gələcək kvant kompüterlərində daha əlverişli materialların yolunu açır.

İsveçin Linköping Universitetinin tədqiqatçılarına görə, tədqiqatın arxasında duranlar arasında az adam bunun mümkün olacağına inanırdı. Səbəb, nəzəri olaraq, perovskit materiallarındakı atomların hesablama başa çatmadan əvvəl qubitin çökməsi üçün o qədər güclü qarşılıqlı təsir göstərməsidir. Lakin Linköping komandası tərəfindən aparılan təcrübələr göstərir ki, bu, işləyir.

Linköping Universitetinin dosenti Yuttapoom Puttisong deyir: “Tapıntılarımız tamamilə yeni bir tədqiqat sahəsi açır”.

Tədqiqatçılar ümid edirlər ki, bu yeni tədqiqat sahəsi nəticədə bugünkü ənənəvi superkompüterlərin idarə edə bilmədiyi qabaqcıl hesablamalar apara bilən funksional kvant kompüterinin qurulmasına töhfə verəcək.

Kvant kompüteri informasiyanı emal etmək üçün kvant bitlərindən və ya kubitlərdən istifadə edir. Onlar ənənəvi kompüterdə təklər və sıfırlarla müqayisə edilə bilər. Onları fərqləndirən şey, kubitin bir və ya digər vəziyyətdə olmasına ehtiyac olmamasıdır; əksinə, o, bir ilə sıfır arasındakı bütün hallarda mövcud ola bilər. Bu, superpozisiya adlanır. Nəticədə, daha kiçik bir məkanda daha çox məlumat emal edilə bilər.Linköping Universitetinin doktorantı Sakarn Khamkaeo perovskit kristalını göstərir. Müəllif: Olov Planthaber

Qubit yaratmağın bir çox müxtəlif yolu var. Hazırda ən çox yayılmış texnika IBM, Google və digərləri tərəfindən kvant kompüteri qurmaq cəhdlərində istifadə edilən superkeçirici kubitlərdir . Lakin onlar olduqca həssasdırlar və yalnız mütləq sıfırın mində birindən yuxarı temperaturda işləyirlər. Belə soyutmaya nail olmaq üçün xeyli enerji və yer tələb olunur ki, bu da texnologiyanın miqyaslandırılmasını çətinləşdirir.

Kubitin başqa bir növü materialdakı elektronların spini adlanan prosesə əsaslanır. Bu kubitlər bərk materiallardakı qüsurlardan – materialın strukturundakı son dərəcə dəqiq dəyişikliklərdən istifadə etməklə yaradılır. ” Spin qubiti ” yaratmaq üçün istifadə edilən ən çox yayılmış qüsur, iki karbon atomunun azot atomu ilə əvəz olunduğu almazdır. Lakin bu, çox enerji tələb edən, bahalı və texniki cəhətdən tələbkar bir prosesdir.

Puttisong deyir: “Buna görə də yeni bir ideya araşdırmağa başladıq – kubitlərimizi laboratoriyada “bişirmək” üçün.”

O, bu üsulu müxtəlif kimyəvi maddələrin qarışdırıldığı bişirmə forması kimi təsvir edir. Qarışıq 480 dərəcə Selsiyə qədər qızdırılır və soyuduqdan sonra görünüşünə görə almaza bənzəyən perovskit kristalı əmələ gətirir. Qubitləri yaratmaq üçün aktiv maddə, bu halda xrom, əlavə edilir və kristala gül kimi parıltı verir.

“Ən böyük üstünlük odur ki, biz bunu tez, ucuz və ən əsası, idarəolunan şəkildə edə bilərik. Biz qubitin xüsusiyyətlərini məhlulun kimyası vasitəsilə dizayn edə bilərik”, – deyə Puttisong bildirir.

Bundan əlavə, texnika mütləq sıfırdan daha yüksək temperaturda işləyə bilər ki, bu da onun miqyasını genişləndirmək imkanı yaradır. Tədqiqatçılar həmçinin qubitdən gələn siqnalların optik siqnallara çevrilə biləcəyini və perovskit əsaslı materiallarda işığın istifadəsi ilə kvant rabitəsinin mümkün olduğunu nümayiş etdiriblər.

“Texnologiyada əhəmiyyətli potensial var. İstədiyimiz xüsusiyyətlərə nail olmaq üçün materialı kimyəvi cəhətdən uyğunlaşdırmaq mümkündür. Uzunmüddətli perspektivdə inanıram ki, bu, silikonun bu günkü kimi cəmiyyətimizin təbii bir hissəsinə çevrilə bilər”, – Linköping Universitetinin doktorantura tələbəsi Sakarn Khamkaeo deyir.

Nəşr detalları

Sakarn Khamkaeo və digərləri, Keçid-Metal-İonla aşqarlanmış Halid İkiqat Perovskitlərində Spin Qubits Namizədi, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-025-67980-2

Jurnal məlumatları: Nature Communications 

Əsas anlayışlar

Kvant alqoritmləri və hesablamaKvant rabitəsi, protokollar və texnologiyaOptik materiallar və elementlərYarımkeçiricilər

Linköping Universiteti tərəfindən təmin edilir