O nouă tehnologie promițătoare în domeniul calculatoarelor cuantice captează atenția cercetătorilor: electronii care plutesc pe suprafața heliului lichid. Aceasta nu este doar o potențială nouă formă de qubit, ci și un fenomen fizic fascinant care merită explorat.
În cursa pentru dezvoltarea unui computer cuantic funcțional, mai multe tehnologii sunt în frunte, cu progrese semnificative în ceea ce privește numărul de qubiți și rata de eroare. Majoritatea companiilor au trecut de la rezolvarea problemelor științifice fundamentale la abordarea provocărilor inginerești.
Cu toate acestea, chiar și în această fază avansată, există companii care dezvoltă tehnologii complet noi pentru qubiți, punându-și speranțele într-o metodă care le-ar putea permite să depășească concurența. Recent, o astfel de companie, EeroQ, a publicat un studiu care descrie fizica sistemului lor de qubiți bazat pe electroni care plutesc pe heliu lichid.
Johannes Pollanen, directorul științific al EeroQ, explică că principiul din spatele acestui fenomen este cunoscut de mult timp, primele demonstrații datând de acum jumătate de secol. “Când aduci o particulă încărcată, cum ar fi un electron, aproape de suprafața unui lichid dielectric precum heliul, se va crea o mică sarcină pozitivă în lichid, sub electron. Electronul va fi atras de această imagine a sa, dar nu va putea pătrunde în heliu, deoarece acesta este complet chimic inert”, explică Pollanen.
Pentru a menține heliul în stare lichidă sunt necesare temperaturi extrem de scăzute, dar heliul rămâne lichid până la temperaturi de 4 Kelvin, ceea ce nu necesită tehnologii de refrigerare la fel de complexe ca în cazul altor sisteme. Mai mult, heliul lichid este un superfluid, ceea ce înseamnă că poate curge fără viscozitate, facilitând manipularea acestuia în experimente.
EeroQ utilizează canale microscopice gravate în cipuri de siliciu pentru a ghida heliul lichid, iar un filament de tungsten încărcat cu electroni este plasat lângă cip pentru a încărca suprafața heliului. Electronii sunt apoi conduși prin canale către dispozitive individuale pe cip, unde plăci superconductoare sub acestea permit crearea de capcane electromagnetice care pot menține electronii în loc.
Experimentele recente ale echipei EeroQ au demonstrat capacitatea de a controla cu precizie numărul de electroni în aceste capcane, permițând o variere între zero, unu sau doi electroni, deschizând astfel calea către noi posibilități în computația cuantică.
Poll: Care dintre tehnologiile actuale pentru qubiți credeți că are cel mai mare potențial pentru dezvoltarea unui computer cuantic funcțional?
Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România
Leave a Reply