Інсайдерська інформація:
- Дослідники з FAU на чолі з професором доктором Воїславом Крстічем працюють над високотемпературними кубітами з використанням топологічних ізоляторів для створення менших, енергоефективних квантових комп’ютерів, потенційно придатних для щоденного використання.
- Проект досліджує нанорозмірні маніпуляції з топологічними ізоляторами, щоб подолати залежність від низькотемпературних кубітів і складних систем охолодження, які зараз обмежують практичність і доступність квантових обчислень.
- Знижуючи потреби в енергії та покращуючи доступність, дослідження підтримує сталий розвиток технологій і передбачає різноманітні додатки від портативних пристроїв до енергоефективних систем в автомобілях і медичного штучного інтелекту.
ПРЕС-РЕЛІЗ — Згідно з нещодавнім релізом, дослідники з Університету Фрідріха Олександра Ерлангена-Нюрнберга (FAU) запустили проект, щоб наблизити квантові обчислення до повсякденного життя, розробивши пристрій розміром зі смартфон. Під керівництвом фізика, професора доктора Воїслава Крстіча з Інституту фізики конденсованих середовищ, команда працюватиме над створенням кубітів, які функціонуватимуть при більш високих температурах. Ці зусилля могли б ефективно зменшити розміри та енерговитрати квантових комп’ютерів, потенційно інтегруючи їх у широкий спектр практичних застосувань. Проект отримав понад 900 000 євро (приблизно 923 000 доларів США) у вигляді фінансування на дворічний період дослідження.
РІШЕННЯ КВАНТОВОГО ОБМЕЖЕННЯ З ТОПОЛОГІЧНІ ІЗОЛЯТОРИ
Сучасні квантові системи покладаються на кубіти, які працюють лише при надзвичайно низьких температурах, поблизу абсолютного нуля. Це зумовлює необхідність використання складних та енергоємних систем охолодження, що робить квантові комп’ютери дорогими, громіздкими та недоступними для щоденного використання.
Як повідомляється в релізі, професор доктор Крстіч також підкреслює цю проблему: «Для того, щоб інтегрувати квантові комп’ютери в повсякденне життя, ми повинні знайти кубіти з електричною адресацією, які стабільно працюють при більш високих температурах».
Щоб подолати цю проблему та потенційно створити систему, яка принесе квантові комп’ютери в повсякденне життя, дослідження буде зосереджено на класі матеріалів, відомих як топологічні ізолятори. Ці ізолятори демонструють унікальні властивості, які роблять їх стійкими до зовнішніх перешкод і ефективними при передачі інформації. Хоча ці матеріали були ретельно вивчені в макроскопічних масштабах, команда FAU планує вивчити їхній потенціал як кубітів, маніпулюючи їхньою структурою на наномасштабі.
НАСЛІДКИ ДЛЯ СТІЙКОГО РОЗВИТКУ
Крім передових технологій, проект наголошує на стійкості. Квантові комп’ютери, які не потребують розширеної інфраструктури охолодження, споживатимуть менше енергії та можуть бути розгорнуті ширше, від медичних пристроїв на основі ШІ до портативних ноутбуків. Це узгоджується зі зростаючою потребою в енергоефективних рішеннях серед глобальних кліматичних проблем.
«Якщо ми тепер зменшимо структуру цих матеріалів до розміру лише кількох нанометрів і порушимо певну симетрію, це змінить їхні енергетичні властивості, і ми зможемо використовувати їх як кубіти», — продовжує Крстіч, пояснюючи. «Це налаштування може дозволити нам використовувати їх як кубіти, які функціонують при більш високих температурах. Це серйозний виклик. Однак якщо це призведе до того, що ми знайдемо кубіт, який працює при більш високих температурах, це буде захоплюючим проривом. Наприклад, квантові комп’ютери можуть бути інтегровані в автомобілі для регулювання енергопостачання».
Фінансування покриває витрати на персонал, спеціальне обладнання та матеріали, необхідні для проекту. Протягом двох років команда має намір внести значний внесок у міжнародні дослідження квантових обчислень і продемонструвати потенціал топологічних ізоляторів, які можна використовувати для більш стійких, доступних і практичних пристроїв квантових обчислень.