Значительным прорывом в области квантовых вычислений стал совместный американский исследовательский проект Калифорнийского университета в Ирвайне (UCI) и Национальной лаборатории Лос-Аламоса, который привел к разработке метода преобразования обычных материалов в квантовые. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, раскрывает новый подход к изменению атомных структур обычных веществ, таких как стекло, чтобы придать им уникальные электрические свойства, подходящие для квантовых вычислений.
Преобразование изоляторов в проводники
Луис А. Хореги, ведущий автор исследования и профессор физики и астрономии UCI, объяснил потенциал этого прорыва. Недавно открытый метод может превратить изоляционные материалы в эффективные проводники, подобные меди, просто изменяя их атомную структуру. Этот процесс можно сравнить с «протыканием дыр» в атомной конфигурации — закономерность, которая, как ни странно, обратима. Эта обратимость открывает путь к созданию двухпозиционных переключателей — важнейшего компонента будущих квантовых компьютеров.
Исследовательская группа, в которую входили представители Квантового института Эддлмана при Калифорнийском университете, использовала специально разработанную «станцию для гибки» для приложения деформации к пентателлуриду гафния. Этот штамм превратил пентателлурид гафния из «тривиального» материала в квантовый материал, повысив его пригодность для применения в квантовых вычислениях.
Как отметил соавтор Рукиан Ву, теоретическое моделирование сыграло решающую роль в интерпретации экспериментальных результатов и ускорении процесса открытия. Значение этого исследования крайне важно для разработки квантовых устройств. Более того, обнаруженные методологии могут быть применены к другим квантовым материалам, что расширяет сферу открытия.
Это открытие является значительным шагом на пути к тому, чтобы квантовые компьютеры, сфера, в которой в настоящее время доминируют такие технологические гиганты, как IBM и Google, стали более широко распространенной реальностью. Преобразуя повседневные материалы в вещества для квантовых вычислений, научное сообщество приближается к преодолению ограничений обычных компьютеров на основе кремния, предвещая новую эру в квантовых вычислениях.