เกทสองคิวบิต – ส่วนประกอบหลักของคอมพิวเตอร์ควอนตัม – ทำงานโดยใช้ประโยชน์จากการโต้ตอบในอุโมงค์ระหว่างคิวบิต ทีมนักวิจัยในออสเตรเลียได้ค้นพบวิธีเพิ่มประสิทธิภาพการโต้ตอบเหล่านี้ในซิลิคอนโดยกำหนดว่าควรวาง qubits ไว้ที่ใดภายในตะแกรงผลึกซิลิกอน งานนี้ซึ่งดำเนินการที่ศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีการคำนวณและการสื่อสารควอนตัม (CQC 2 T)
ซิลิคอนควอนตัมคอมพิวเตอร์ (SQC) ถือเป็นก้าว
ที่ก้าวไปข้างหน้าในการแข่งขันเพื่อขยายขนาดโปรเซสเซอร์ควอนตัมที่ใช้ซิลิคอน อุโมงค์ควอนตัมเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคผ่านกำแพงพลังงานแม้ว่าจะมีพลังงานไม่เพียงพอ (ตามฟิสิกส์คลาสสิก) ที่จะเอาชนะได้ ปรากฏการณ์นี้เป็นหัวใจสำคัญของเทคโนโลยีสมัยใหม่มากมาย รวมถึงการสแกนด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์ (STM) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ CMOS บางประเภท และอุปกรณ์ควอนตัมที่อิเล็กตรอนถูกกักขังและจัดการ
การสร้างปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่าง qubitsในปี 2018 ทีมงาน CQC 2 T/SQC นำโดยMichelle SimmonsจากUNSW Sydneyได้ใช้ STM lithography เพื่อ สร้าง qubits จากอะตอมของผู้บริจาคฟอสฟอรัส ในผลึกซิลิคอน เทคนิคนี้ทำให้สามารถจัดตำแหน่งอะตอมได้ทุกที่ในระนาบอะตอมเดียวของคริสตัล โดยการวางอะตอมของฟอสฟอรัสไว้ห่างกันไม่กี่นาโนเมตร ทีมงานได้สร้างอาร์เรย์ผู้บริจาค 2D ซึ่งการโต้ตอบในอุโมงค์โดยตรงมีความสำคัญมากกว่าการมีเพศสัมพันธ์แบบไดโพลาร์ (คูลอมบ์) ในงานก่อนหน้านี้ นักวิจัยสามารถแมปฟังก์ชันคลื่นของอะตอมในภาพ 2D STM และระบุตำแหน่งเชิงพื้นที่ที่แน่นอนได้
ในงานใหม่ที่นำโดยSven Roggeในครั้งนี้
นักวิจัยได้ใช้ STM เพื่อสังเกตรายละเอียดระดับอะตอมของปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอม qubits ที่จับคู่กัน พวกเขายังกำหนดทั้งแอนไอโซโทรปีในฟังก์ชันคลื่นและการรบกวนระหว่างอะตอมโดยตรงในระนาบ จากสิ่งนี้ นักวิจัยได้เรียนรู้ว่าตำแหน่งของ qubits ในโครงตาข่ายซิลิกอนส่งผลกระทบอย่างมากต่อความทนทานของการโต้ตอบของพวกมัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาพบว่ามีมุมพิเศษภายในระนาบ [110] ของผลึกซิลิกอนซึ่งปฏิกิริยาเหล่านี้มีความยืดหยุ่นมากที่สุด การโต้ตอบที่แข็งแกร่งดังกล่าวมีความจำเป็นสำหรับการสร้างโปรเซสเซอร์หลายคิวบิต และท้ายที่สุด คอมพิวเตอร์ควอนตัมก็มีประโยชน์
สู่โปรเซสเซอร์ขนาดใหญ่ความก้าวหน้าในการวางตำแหน่ง qubit เกิดขึ้นจากความร่วมมือกับนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยเมลเบิร์น “เพื่อนร่วมงานของเราที่ UNSW Sydney สามารถรับภาพความละเอียดระดับอะตอมของฟังก์ชันคลื่นอิเล็กตรอนคู่ ในขณะที่เราทำการจำลองเชิงทฤษฎีขั้นสูงเพื่อวิเคราะห์ภาพเหล่านี้และแมปปฏิสัมพันธ์แบบสองบิต” Lloyd Hollenbergรองผู้อำนวยการ CQC²T ซึ่งเป็นผู้นำทีมเมลเบิร์น กล่าว . “เราสามารถใช้เทคนิคการพิมพ์หิน STM ที่พัฒนาขึ้นก่อนหน้านี้เพื่อวางอะตอมของฟอสฟอรัสในมุมพิเศษที่เราค้นพบได้อย่างแม่นยำ ดังนั้นอุปกรณ์ qubit แบบอะตอมจะได้รับประโยชน์จากผลลัพธ์ใหม่ทันที”
ความประทับใจของศิลปินเกี่ยวกับคิวบิตที่ใช้ทรานซิสเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุมการผลิตซิลิกอนคิวบิตตามขนาดงานนี้ซึ่งรายงานในNature Communicationsนั้นสืบเนื่องมาจากการทดลองโดยทีมในปี 2019 ซึ่งพวกเขาใช้วิธีการจัดตำแหน่งที่แม่นยำเพื่อสร้างเกทสองคบิตที่เร็วที่สุดในซิลิคอนจนถึงปัจจุบัน การค้นพบล่าสุดนี้จะช่วยให้โปรเซสเซอร์ขนาดใหญ่ขึ้นได้ นักวิจัยกล่าว
ทีมงานกำลังทำงานเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์
ควอนตัมเชิงพาณิชย์เครื่องแรกที่มีประโยชน์ในซิลิคอน “เนื่องจากผลลัพธ์ของเราเชื่อมโยงโดยตรงกับเทคนิคการพิมพ์หิน STM ที่บุกเบิกที่ UNSW เราหวังว่าจะแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับปรุงและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ multi-qubit อย่างรวดเร็ว” ผู้เขียนนำการศึกษา Benoit Voisin กล่าวกับPhysics World “เรายังต้องการขยายเทคนิคการถ่ายภาพของเราเพื่อสำรวจระบบร่างกายที่ซับซ้อนจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น คูลอมบ์คูลอมบ์สำหรับการขุดอุโมงค์ที่แข็งแกร่งสามารถทำได้ในระยะทางระหว่างสารเจือปนที่สั้นมาก ซึ่งเป็นระบบที่คิดว่าจะเชื่อมโยงกับการนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง”
ทีมนักวิจัยนานาชาติได้พัฒนาระบบนวัตกรรมที่สามารถฆ่าเชื้อเครื่องมือทางการแพทย์โดยใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์ อุปกรณ์นี้สามารถช่วยรักษาอุปกรณ์ที่ปลอดภัยและปลอดเชื้อในราคาประหยัดในพื้นที่ห่างไกล และสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีคุณค่าอย่างยิ่งในภูมิภาคที่กำลังพัฒนาของโลก
การทำหมันอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่รุกรานเป็นขั้นตอนสำคัญในการลดความเสี่ยงในการติดเชื้อในสถานพยาบาล อย่างไรก็ตาม แม้ว่าขั้นตอนการฆ่าเชื้อทั่วไปโดยใช้ไอน้ำอิ่มตัวในห้องที่มีแรงดันหรือที่เรียกว่าหม้อนึ่งความดันจะมีประสิทธิภาพและเป็นมาตรฐานทั่วโลก แต่ก็อาจเป็นเรื่องยากที่จะใช้ในพื้นที่ห่างไกลโดยไม่มีแหล่งพลังงานที่เชื่อถือได้
ในความพยายามที่จะแก้ไขปัญหานี้ ทีมนักวิจัยจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) และสถาบันเทคโนโลยีบอมเบย์แห่งอินเดียได้พัฒนาวิธีใหม่ในการสร้างไอน้ำอุณหภูมิสูงและความดันสูงอย่างอดทนโดยใช้ตัวเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบพกพา . ไอน้ำนี้ใช้เพื่อขับเคลื่อนหม้อนึ่งความดันแบบคลินิกขนาดเล็กทั่วไป นักวิจัยอธิบายระบบของพวก เขาในวารสารJoule
Lin Zhaoนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของ MIT ผู้เขียนบทความร่วมกับอาจารย์ของ MIT Evelyn Wang และ Gang Chen และเพื่อนร่วมงานที่ MIT และ IIT Bombay อธิบายว่า นักวิจัยเริ่มทำงานเกี่ยวกับปัญหานี้หลังจากตระหนักว่าวัสดุซิลิกาแอโรเจลโปร่งใสที่พวกเขาพัฒนาขึ้นในขั้นต้น สำหรับการใช้งานพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบเข้มข้นขนาดใหญ่ยังสามารถเปิดใช้งาน “โซลูชันที่ไม่เหมือนใครในการฆ่าเชื้อทางการแพทย์ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์”
Credit : 58niutu.com 8thinfantry.net abhiaditya.com actorsembassyny.com adipexdietpillguide.net
