Komponen utama kecil untuk komputer kuantum. Berita Perpustakaan Teknikal Percuma

BERITA SAINS DAN TEKNOLOGI, KEBAIKAN DALAM ELEKTRONIK
Perpustakaan teknikal percuma / suapan berita

Komponen utama miniatur untuk komputer kuantum

05.12.2017

Satu pasukan penyelidik dari University of Sydney, Sanford University dan Microsoft telah berjaya mencipta versi miniatur salah satu komponen utama yang digunakan dalam teknologi pengkomputeran kuantum. Di samping itu, kerja ini adalah kes pertama aplikasi praktikal keadaan jirim eksotik, yang dipanggil penebat topologi. Penebat topologi ditemui hanya pada tahun 2006 dan Hadiah Nobel dalam Fizik 2016 telah dianugerahkan untuk penemuan mereka.

Tidak seperti keadaan biasa bagi jirim, pepejal, cecair atau gas, penebat topologi ialah bahan yang pukalnya bertindak sebagai penebat elektrik, dan kekonduksian elektrik dikekalkan hanya di kawasan yang bersebelahan dengan permukaan. Manipulasi dengan bahan sedemikian memungkinkan untuk mencipta litar yang menyediakan interaksi antara sistem kuantum dan tradisional (elektronik), yang penting untuk membina komputer kuantum.

Komponen saintis telah mencipta dalam sistem kuantum dipanggil pengedar gelombang mikro, yang bertindak seperti bahagian tali pinggang, membenarkan isyarat elektrik merambat dalam satu arah sahaja, mengikut arah jam atau sebaliknya. Peranti sedemikian digunakan secara meluas di stesen pangkalan untuk komunikasi mudah alih, dalam sistem radar, bagaimanapun, dimensi peranti sedemikian agak besar, ia setanding dengan saiz tangan manusia.

Pengedar baru, yang dicipta oleh saintis, adalah seribu kali lebih kecil daripada rakan tradisionalnya. Pengurangan saiz sedemikian mungkin disebabkan oleh sifat penebat topologi untuk menukar kelajuan perambatan isyarat elektrik dan gelombang elektromagnet yang melaluinya, termasuk cahaya. Dimensi kecil jenis pengedar baharu akan membolehkannya disepadukan ke permukaan cip kuantum dalam kuantiti yang banyak, yang diperlukan untuk memastikan prestasi komputer kuantum.

<< Belakang: Kamera Tangkapan Mini Kodak dengan Pencetak Terbina dalam 06.12.2017

>> Ke hadapan: Telefon Pintar Honor View 10 dengan kecerdasan buatan 05.12.2017

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kewujudan peraturan entropi untuk jalinan kuantum telah terbukti 09.05.2024

Mekanik kuantum terus memukau kita dengan fenomena misteri dan penemuan yang tidak dijangka. Baru-baru ini, Bartosz Regula dari Pusat RIKEN untuk Pengkomputeran Kuantum dan Ludovico Lamy dari Universiti Amsterdam membentangkan penemuan baharu yang melibatkan keterikatan kuantum dan kaitannya dengan entropi. Keterikatan kuantum memainkan peranan penting dalam sains dan teknologi maklumat kuantum moden. Walau bagaimanapun, kerumitan strukturnya menjadikan pemahaman dan pengurusannya mencabar. Penemuan Regulus dan Lamy menunjukkan bahawa keterikatan kuantum mengikut peraturan entropi yang serupa dengan peraturan untuk sistem klasik. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam bidang sains dan teknologi maklumat kuantum, memperdalam pemahaman kita tentang jalinan kuantum dan kaitannya dengan termodinamik. Hasil kajian menunjukkan kemungkinan keterbalikan transformasi belitan, yang boleh memudahkan penggunaannya dalam pelbagai teknologi kuantum. Membuka peraturan baharu ...>>

Penghawa dingin mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Musim panas adalah masa untuk berehat dan mengembara, tetapi selalunya panas boleh mengubah masa ini menjadi siksaan yang tidak tertanggung. Temui produk baharu daripada Sony - penghawa dingin mini Reon Pocket 5, yang menjanjikan untuk menjadikan musim panas lebih selesa untuk penggunanya. Sony telah memperkenalkan peranti unik - perapi mini Reon Pocket 5, yang menyediakan penyejukan badan pada hari panas. Dengan itu, pengguna boleh menikmati kesejukan pada bila-bila masa, di mana sahaja dengan hanya memakainya di leher mereka. Penghawa dingin mini ini dilengkapi dengan pelarasan automatik mod operasi, serta penderia suhu dan kelembapan. Terima kasih kepada teknologi inovatif, Reon Pocket 5 melaraskan operasinya bergantung pada aktiviti pengguna dan keadaan persekitaran. Pengguna boleh melaraskan suhu dengan mudah menggunakan aplikasi mudah alih khusus yang disambungkan melalui Bluetooth. Selain itu, baju-T dan seluar pendek yang direka khas tersedia untuk kemudahan, yang boleh dipasangkan perapi mini. Peranti boleh oh ...>>

Tenaga dari angkasa untuk Starship 08.05.2024

Menghasilkan tenaga suria di angkasa semakin boleh dilaksanakan dengan kemunculan teknologi baharu dan pembangunan program angkasa lepas. Ketua syarikat permulaan Virtus Solis berkongsi visinya menggunakan SpaceX's Starship untuk mencipta loji kuasa orbit yang mampu menggerakkan Bumi. Startup Virtus Solis telah melancarkan projek bercita-cita tinggi untuk mencipta loji kuasa orbit menggunakan Starship SpaceX. Idea ini boleh mengubah dengan ketara bidang pengeluaran tenaga suria, menjadikannya lebih mudah diakses dan lebih murah. Teras rancangan permulaan adalah untuk mengurangkan kos pelancaran satelit ke angkasa menggunakan Starship. Kejayaan teknologi ini dijangka menjadikan pengeluaran tenaga suria di angkasa lebih berdaya saing dengan sumber tenaga tradisional. Virtual Solis merancang untuk membina panel fotovoltaik yang besar di orbit, menggunakan Starship untuk menghantar peralatan yang diperlukan. Walau bagaimanapun, salah satu cabaran utama ...>>

Kaedah baharu untuk mencipta bateri berkuasa 08.05.2024

Dengan perkembangan teknologi dan penggunaan elektronik yang semakin meluas, isu mewujudkan sumber tenaga yang cekap dan selamat menjadi semakin mendesak. Penyelidik di Universiti Queensland telah melancarkan pendekatan baharu untuk mencipta bateri berasaskan zink berkuasa tinggi yang boleh mengubah landskap industri tenaga. Salah satu masalah utama dengan bateri boleh dicas semula berasaskan air tradisional ialah voltan rendahnya, yang mengehadkan penggunaannya dalam peranti moden. Tetapi terima kasih kepada kaedah baru yang dibangunkan oleh saintis, kelemahan ini telah berjaya diatasi. Sebagai sebahagian daripada penyelidikan mereka, saintis beralih kepada sebatian organik khas - katekol. Ia ternyata menjadi komponen penting yang boleh meningkatkan kestabilan bateri dan meningkatkan kecekapannya. Pendekatan ini telah membawa kepada peningkatan ketara dalam voltan bateri zink-ion, menjadikannya lebih berdaya saing. Menurut saintis, bateri sedemikian mempunyai beberapa kelebihan. Mereka mempunyai b ...>>

Kandungan alkohol bir hangat 07.05.2024

Bir, sebagai salah satu minuman beralkohol yang paling biasa, mempunyai rasa uniknya sendiri, yang boleh berubah bergantung pada suhu penggunaan. Satu kajian baru oleh pasukan saintis antarabangsa telah mendapati bahawa suhu bir mempunyai kesan yang ketara terhadap persepsi rasa alkohol. Kajian yang diketuai oleh saintis bahan Lei Jiang, mendapati bahawa pada suhu yang berbeza, molekul etanol dan air membentuk pelbagai jenis kelompok, yang mempengaruhi persepsi rasa alkohol. Pada suhu rendah, lebih banyak gugusan seperti piramid terbentuk, yang mengurangkan kepedasan rasa "etanol" dan menjadikan rasa minuman kurang alkohol. Sebaliknya, apabila suhu meningkat, gugusan menjadi lebih seperti rantai, menghasilkan rasa alkohol yang lebih ketara. Ini menjelaskan mengapa rasa beberapa minuman beralkohol, seperti baijiu, boleh berubah bergantung pada suhu. Data yang diperoleh membuka prospek baharu bagi pengeluar minuman, ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Graphene menyahsalin air 11.04.2017

Masalah akses kepada air menjadi semakin meruncing bagi Bumi - menurut anggaran PBB, menjelang 2025 lebih daripada 14% penduduk dunia akan mengalami kesukaran dengan akses kepada air minuman bersih. Sehingga kini, terdapat beberapa dozen kaedah dan teknologi untuk penyahgaraman air laut, beberapa daripadanya kadangkala digunakan pada skala perindustrian di negara Arab kaya yang mengalami kekurangan air tawar.

Kesemua teknik penyahgaraman ini mengalami dua kelemahan utama - teknologi ini sama ada terlalu mahal dan membazirkan banyak tenaga, atau sistem penulenan cepat tersumbat dan tidak dapat digunakan. Semua ini menjadikan penyahgaraman tidak bermakna dari sudut ekonomi.

Andrei Geim, pemenang Hadiah Nobel dalam Fizik 2010, dan rakan-rakannya di Universiti Manchester telah menemui penggunaan baru untuk graphene, bahan berasaskan karbon baharu yang dicipta oleh Geim dan Konstantin Novoselov pada tahun 2004. Mereka mendapati bahawa graphene boleh diubah menjadi "ayak" atom khas dengan mengambil kira bagaimana ion berbeza berkelakuan apabila dikelilingi oleh molekul air.

Pasukan Geim menarik perhatian kepada satu sifat mudah air yang telah diketahui oleh ahli kimia selama lebih daripada seratus tahun - keupayaan untuk membentuk ikatan hidrogen yang lemah dengan ion bercas negatif dan positif. "Kemahiran" air ini menerangkan mengapa ia melarutkan kebanyakan garam, gula, asid dan sebatian organik dan bukan organik lain dengan sendirinya. Sebenarnya, selepas garam larut dalam air, setiap ionnya dikelilingi oleh sejenis "bulu bulu" molekul air.

Ion dalam "kot bulu" sedemikian, seperti yang dinyatakan oleh Game dan rakan-rakannya, akan menjadi lebih besar saiznya daripada molekul air itu sendiri atau atom bercas neutral. Terima kasih kepada ini, mereka boleh diayak dari air jika penapis dicipta yang membolehkan molekul air melaluinya, tetapi tidak membenarkan ion yang lebih besar melaluinya. Ion akan ditangguhkan oleh mereka kerana fakta bahawa mereka tidak "sesuai" ke dalamnya tanpa kehilangan beberapa molekul air, yang tidak menguntungkan dari sudut pandangan tenaga dari sudut pandangan undang-undang fizik.

Para saintis telah lama cuba menyesuaikan "karbon Nobel" untuk tujuan ini, tetapi masalahnya ialah filem graphene membengkak apabila ia memasuki air dan mula melepasi bukan sahaja air, tetapi juga magnesium, natrium dan beberapa ion bahan lain. Game, Nyre dan rakan sekerja mereka menyelesaikan masalah ini dengan mempelajari cara melekatkan jalur tunggal graphene sedemikian rupa sehingga hampir tidak membengkak apabila bersentuhan dengan air, menggunakan gam epoksi biasa.

Dalam bentuk ini, "ayak graphene" sedemikian hanya melepasi 2% magnesium, natrium, kalium, litium dan ion-ion lain, yang sebenarnya mengubahnya menjadi penyahlter air ultra-cekap yang tidak memerlukan sumber tenaga luaran. Masih belum jelas bagaimana filem sebegitu akan bertindak balas terhadap pencemaran. Ahli fizik merancang untuk menyemak dalam masa terdekat.

Ion mana dan berapa banyak daripada mereka yang melepasi "ayak" sedemikian bergantung pada jarak antara filem, yang membolehkan mereka digunakan bukan sahaja untuk penyahgaraman air, tetapi juga untuk membersihkan pelbagai sampel daripada ion atau molekul yang tidak perlu. Seperti yang diharapkan oleh saintis, kemudahan pembuatan membran mereka, kos rendah dan kecekapan tinggi akan membantu mereka menembusi dengan cepat walaupun sudut termiskin di Bumi dan dengan itu membantu menyelesaikan masalah akses kepada air.

Lihat penuh Arkib berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Semua bahasa halaman ini

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web