Ταϊβάν και Μπράουνσβαϊγκ: Επανάσταση στην έρευνα κβαντικών υπολογιστών!

Ταϊβάν και Μπράουνσβαϊγκ: Επανάσταση στην έρευνα κβαντικών υπολογιστών!

Υπάρχουν πολλά που συμβαίνουν στον κόσμο της τεχνολογίας και της έρευνας σήμερα, ειδικά όταν πρόκειται για την πρωτοποριακή ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών. Το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Braunschweig και το Εθνικό Πανεπιστήμιο Yang Ming Chiao Tung (NYCU) στην Ταϊβάν συνεργάστηκαν για να ξεκινήσουν ένα συναρπαστικό έργο που ονομάζεται «CryoDot». Τα επόμενα τρία χρόνια, τα δύο ιδρύματα θα ήθελαν να διεξαγάγουν έρευνα για κβαντικές κουκκίδες γερμανίου, οι οποίες θα καταστήσουν δυνατή τη λειτουργία κβαντικών υπολογιστών υπό βελτιωμένες συνθήκες θερμοκρασίας. Πως TU Braunschweig αναφέρει, το έργο χρηματοδοτείται με περίπου 750.000 ευρώ από την Ταϊβάν και τη Γερμανία.

Τι κάνει όμως το γερμάνιο τόσο ξεχωριστό; Το γερμάνιο (Ge), ένα χημικό στοιχείο με ατομικό αριθμό 32, χαρακτηρίζεται από την σκληρά εύθραυστη και γκρι-λευκή εμφάνισή του. Ανήκει στην ομάδα του άνθρακα και έχει κάποιες ιδιότητες που το καθιστούν πολύτιμο ημιαγωγό. Δεν χρησιμοποιείται μόνο σε τρανζίστορ και ηλεκτρονικά εξαρτήματα, αλλά χρησιμοποιείται επίσης σε τομείς όπως η οπτική μετάδοση δεδομένων και τα ηλιακά κύτταρα. Ωστόσο, το γερμάνιο δεν είναι χωρίς αμφισβήτηση, γιατί σε κάποιο βαθμό μπορεί να έχει επιβλαβείς ιδιότητες, κάτι που απαιτεί προσεκτικό χειρισμό, όπως π.χ. Βικιπαίδεια καθορίζει.

Έρευνα για τα qubits

Η καρδιά του έργου «CryoDot» είναι η βελτίωση των λειτουργιών qubit σε κβαντικούς υπολογιστές. Εδώ, η ομάδα από το Braunschweig με επικεφαλής της έρευνας τον καθηγητή Vadim Issakov εστιάζει στην ανάπτυξη κεντρικών στοιχείων ελέγχου σε πυρίτιο. Οι Ταϊβανοί ερευνητές, από την άλλη πλευρά, έχουν το καθήκον να αναπτύξουν κβαντικές κουκκίδες γερμανίου, οι οποίες υποτίθεται ότι λειτουργούν με μικρό σφάλμα σε θερμοκρασίες 4 Kelvin και μάλιστα υπολογίζουν ταχύτερα από τις αντίστοιχες του πυριτίου. Αυτό θα μπορούσε να σημαίνει μια αλλαγή παραδείγματος στην τεχνολογία κβαντικών υπολογιστών.

Ο συνδυασμός κβαντικών κουκκίδων γερμανίου με κοκκοποιημένο αλουμίνιο, ένα νέο υπεραγωγικό υλικό, υπόσχεται μια πρόσθετη ώθηση στην καινοτομία. Όπως σε άρθρο του SciSimple Τονίζεται, αυτοί οι συντονιστές αλουμινίου επιδεικνύουν εντυπωσιακές ιδιότητες που περιλαμβάνουν υψηλή κινητική επαγωγή και αντοχή στα μαγνητικά πεδία. Αυτές οι ιδιότητες θα μπορούσαν να ωφελήσουν τα qubits καθιστώντας ευκολότερη τη διαχείριση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ υπεραγωγών και ημιαγωγών.

Ένα άλλο θετικό σημείο είναι ότι η έρευνα για το κοκκοποιημένο αλουμίνιο καθιστά δυνατή την παρακολούθηση της ηλεκτρικής αντίστασης των υλικών σε πραγματικό χρόνο, κάτι που αποτελεί σημαντικό εμπόδιο στην ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών. Ο συνδυασμός ισχυρών κβαντικών κουκκίδων γερμανίου και καινοτόμου αλουμινίου θα μπορούσε να ανοίξει το δρόμο για μελλοντικές προόδους σε διάφορους τομείς, από κρυπτογραφικές εφαρμογές έως την ανάπτυξη φαρμάκων.

Αυτό καθιστά σαφές ότι το έργο «CryoDot» όχι μόνο αντιπροσωπεύει μια σημαντική συνεργασία μεταξύ ερευνητικών ομάδων και από τις δύο χώρες, αλλά φαίνεται επίσης να αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα στην εξελικτική ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών. Μένει να δούμε τα επόμενα χρόνια ποια πρόοδο μπορεί να σημειώσει η ομάδα και πώς αυτές οι εξελίξεις θα επηρεάσουν το τεχνολογικό τοπίο.