В Талахасси (Флорида, США) в лаборатории National High Magnetic Field Laboratory при содействии фонда National Science Foundation, проводятся исследования в области материалов, которые было бы эффективнее всего использовать для создания квантовых компьютеров, являющихся альтернативой традиционным "кремниевым" разработкам.
Как известно, обычные компьютеры близки к своим технологическим пределам. По крайней мере, так заявил (в очередной раз) в своем интервью Гордон Мур (Gordon Moore) на прошедшей недавно осенней выставке-конференции IDF 2007. Он отвел еще примерно 10-15 лет действию своего знаменитого закона. Что же последует затем, пока сложно сказать, но на данный момент, как мы знаем, планы компаний, выпускающих полупроводниковую продукцию, говорят нам о том, что вскоре техпроцесс уменьшится с прогрессивных сегодня 45 нм до сверхтонких 32, 22, а затем и 16 нм.
Не секрет, что ученые достаточно давно знали о барьере, думали о том, как преодолеть ограничения и найти новые способы хранить информацию. Например, использовать спин электрона для хранения информации в квантовых компьютерах, а не привычные состояния "0" и "1", используемые сегодня, — идея достаточно прогрессивная и, возможно, осуществима в скором времени. Но, чтобы осуществить что-то подобное, потребовались бы материалы, которые бы позволили управлять спином отдельного электрона.
Кристаллическая решетка K3NbO8 с выделенными спинами электронов (коричневые стрелки)
Исследователи сообщили, что компаунд K3NbO8 (калий, ниобий, кислород), легированный ионами хрома, лучше всего подходит для целей создания более-менее устойчивых кубитов. Проведенные эксперименты с новым материалом показали, что последний, благодаря использованию магнитных полей и излучению микроволн, позволяет производить порядка 500 операций с информацией в течение ~10 мкс. Материал с таким результатом — кандидат для будущих кубитов.
Ситуация с темпами разработки реально действующего квантового компьютера сегодня должна напоминать 40-50-е гг. двадцатого века, когда медленными, но верными шагами ученые продвигались к эре полупроводниковых вычислений. Так что, вполне возможно, что через какое-то время квантовые компьютеры, основы для которых закладываются уже сегодня, станут в тысячи раз быстрее сегодняшних high-end систем.
Источник: National High Magnetic Field Laboratory