Taiwan ja Braunschweig: revolutsioon kvantarvutiuuringutes!

Taiwan ja Braunschweig: revolutsioon kvantarvutiuuringutes!

Tänapäeval toimub tehnoloogia- ja teadusmaailmas palju, eriti kui tegemist on kvantarvutite teedrajava arenguga. Braunschweigi tehnikaülikool ja Taiwani riiklik Yang Ming Chiao Tungi ülikool (NYCU) on ühinenud, et käivitada põnev projekt nimega "CryoDot". Järgmise kolme aasta jooksul tahaksid kaks asutust läbi viia uuringuid germaaniumi kvantpunktide kohta, mis võimaldaksid kasutada kvantarvuteid paremates temperatuuritingimustes. Kuidas TLÜ Braunschweig aruannete kohaselt rahastatakse projekti ligikaudu 750 000 euroga Taiwanilt ja Saksamaalt.

Aga mis teeb germaaniumi nii eriliseks? Germaaniumi (Ge), keemilist elementi aatomnumbriga 32, iseloomustab kõva-habras ja hallikasvalge välimus. See kuulub süsiniku rühma ja sellel on mõned omadused, mis muudavad selle väärtuslikuks pooljuhiks. Seda ei kasutata mitte ainult transistorides ja elektroonilistes komponentides, vaid kasutatakse ka sellistes valdkondades nagu optiline andmeedastus ja päikesepatareid. Germaaniumil pole aga vaidlusi, sest mingil määral võib sellel olla kahjulikke omadusi, mis nõuavad hoolikat käsitsemist, nt. Vikipeedia määrab.

Kubitite uurimine

Projekti "CryoDot" keskmes on kvantarvutite qubit-operatsioonide täiustamine. Siin keskendub Braunschweigi meeskond koos uurimisjuhi professor Vadim Issakoviga räni kesksete juhtelementide arendamisele. Taiwani teadlaste ülesandeks on seevastu välja töötada germaaniumi kvantpunktid, mis peaksid töötama vähese veaga temperatuuril 4 kelvinit ja arvutama isegi kiiremini kui nende räni kolleegid. See võib tähendada paradigma muutust kvantarvutustehnoloogias.

Germaaniumi kvantpunktide kombinatsioon granuleeritud alumiiniumiga, mis on uus ülijuhtmaterjal, tõotab innovatsioonile täiendavat tõuget. Nagu ühes artiklis autor SciSimple esile tõstetud, näitavad need alumiiniumresonaatorid muljetavaldavaid omadusi, sealhulgas suurt kineetilist induktiivsust ja vastupidavust magnetväljadele. Need omadused võivad kubitidele kasu tuua, muutes ülijuhtide ja pooljuhtide vastastikmõjude haldamise lihtsamaks.

Plussiks on ka see, et granuleeritud alumiiniumi uuringud võimaldavad jälgida materjalide elektritakistust reaalajas, mis on kvantarvutite arendamisel suureks takistuseks. Tugevate germaaniumi kvantpunktide ja uuendusliku alumiiniumi kombinatsioon võib sillutada teed tulevastele edusammudele erinevates valdkondades, alates krüptograafilistest rakendustest kuni ravimite väljatöötamiseni.

See teeb selgeks, et projekt "CryoDot" ei kujuta endast mitte ainult olulist koostööd mõlema riigi uurimisrühmade vahel, vaid näib olevat ka oluline samm kvantarvutite evolutsioonilises arengus. Järgmise paari aasta jooksul on näha, milliseid edusamme saab meeskond teha ja kuidas need arengud tehnoloogiamaastikku mõjutavad.