Физики из университета Мичигана подтвердили несколько свойств гексаборида самария, которые повышают надежды на приближение кремний-квантовой эры.
Самария гексаборид, сокращенно SmB6, представляет собой соединение, состоящее из высокоактивного металла самария и бора. Исследователи из Мичиганского университета показали, как он может содействовать развитию транзисторов нового поколения для квантовых компьютеров.
SmB6 является топологическим изолятором. Топологические изоляторы - интересный класс твердых веществ, которые проводят электрический ток на своей поверхности, как металл, но, как резина, блокируют прохождение тока через их внутренности. Они ведут двуликим образом, несмотря на то, что их химический состав одинаков и внутри, и снаружи.
Эти свойства самария гексаборида могут привести к тому, что инженеры могут в один прекрасный день создать маршрут прохождения электрического тока в квантовых компьютерах так же, как сейчас они делают на кремнии в обычной электронике.
Кроме того, поверхность гексаборида самария проводит редкие электроны Дирака, частицы, с помощью которых можно преодолеть одно из самых больших препятствий на пути к квантовым вычислениям.
Квантовые компьютеры используют частицы, такие как атомы или электроны, для выполнения обработки и хранения данных.
С их помощью можно было бы резко увеличить вычислительные мощности - они могут производить операции с цифрами намного быстрее, чем обычные компьютеры.
В квантовых компьютерах роли нулей и единиц бинарного кода отводится "кубитам". В то время как обычный бит может быть либо 0, либо 1, кубит может быть и тем и другим в одно и то же время - до тех пор, пока он не измерен. Измерение квантовой системы заставляет его выбрать одно состояние, что исключает главное преимущество.
Электроны Дирака, названные в честь английского физика, описавшего их поведение математически, вхожи в оба царства - и классической, и квантовой физики. При взаимодействии с другими материалами, они могли бы слипнуться в новый вид кубита, что изменило бы свойства материала таким образом, что его можно было бы измерить косвенно, без непосредственного измерения кубита, то есть не изменяя его состояния.
Недостатком материала является то, что исследователи пока наблюдали нужное поведение гексаборида самария только в ультрахолодных температурах. |