Silicijum je osnova računarstva, s obzirom da se koriste silikonski čipovi. Kvantni računari su budućnost računarstva, sposobni da vrše proračune koje ne mogu da urade ni naši najmoćniji superkompjuteri. I možda su i dalje zasnovani na silicijumu, ali sada sa zaokretom. Njegova čistoća će napraviti razliku.
Problem je u tome što se silicijum obično nalazi u 3 oblika u prirodi: silicijum-28, silicijum-29 i silicijum-30. Oni su poznati kao izotopi. Silicijum-28 ima 14 protona i 14 neutrona u svom jezgru i češći je tip, koji čini preko 92,2 odsto ukupnog silicijuma koji se nalazi u prirodi. Druga 2 imaju 1 i 2 dodatna neutrona i čine 4,7 odsto i 3,1 odsto prirodnog silicijuma.
Prisustvo silicijuma-29 i 30 u kompjuterskim čipovima nije velika stvar. Ali stvari su drugačije za kvantno računarstvo. Sve se svodi na koherentnost kvantnih bitova ili kubita. To je sposobnost kvantnih računara da ostanu bez grešaka. Kubiti su veoma osetljivi na okolinu, tako da obično rade blizu apsolutne nule.
Ispostavilo se da je dodatni neutron u silicijum-29 dovoljan da se pokvari koherentnost, stvarajući greške u kvantnom čipu. Pucanjem snopa atoma silicijum-28 na čip, istraživački tim je uspeo da smanji prisustvo silicijuma-29 sa 4,5 odsto na 2 dela na milion (0,0002 odsto).
- Elektronski čipovi koji se trenutno nalaze u svakodnevnom računaru sastoje se od milijardi tranzistora, oni se takođe mogu koristiti za kreiranje kubita za kvantne uređaje zasnovane na silicijumu. Sposobnost stvaranja visokokvalitetnih silicijumskih kubita je delimično ograničena do danas čistoćom korišćenog silicijumskog početnog materijala. Revolucionarna čistoća koju ovde pokazujemo rešava ovaj problem - rekao je u saopštenju glavni autor Ravi Ačarja, zajednički stipendista Univerziteta u Mančesteru i Univerziteta Melburn Kukson.
- Drugi eksperimentišu sa alternativama, ali verujemo da je silicijum vodeći kandidat za kvantne kompjuterske čipove koji će omogućiti trajnu koherentnost potrebnu za pouzdane kvantne proračune - dao je profesor Dejvid Džejmison sa Univerziteta u Melburnu.
Neki kvantni računari su radili sa 1.000 kubita, ali kvantna koherentnost se održala samo milisekundama, tako da je njihov potencijal ostao ograničen. Ranije je korišćen manje čistog silicijuma za održavanje koherentnosti 30 sekundi za jedan kubit, što je rekord koji još uvek nije oboren.
- Sada kada možemo da proizvedemo izuzetno čist silicijum-28, naš sledeći korak će biti da pokažemo da možemo održati kvantnu koherentnost za mnogo kubita istovremeno. Pouzdan kvantni računar sa samo 30 kubita bi premašio snagu današnjih superkompjutera za neke aplikacije - objasnio je Džejmison.
Studija je objavljena u Communications Materials.
Autor: redportal.rs
