Calculatoarele cuantice pot procesa mai rapid cantități mari de date, deoarece efectuează mulți pași de calcul în paralel. Purtătorul de informații al computerului cuantic este un qubit. Qubiții nu posedă numai informațiile „0” și „1”, ci și valori între ele. Cu toate acestea, dificultatea constă în producerea de qubiți care sunt suficient de mici și pot fi comutați suficient de rapid pentru a executa calcule cuantice.

 

Circuitele supraconductoare sunt o opțiune foarte promițătoare. Supraconductorii sunt materiale care au nr  la temperaturi extrem de scăzute și, prin urmare, conduc curentul electric fără pierderi. Acest lucru este important pentru a menține starea cuantică a  și pentru a le conecta eficient.

 

Qubits de gralmoniu: supraconductori și sensibili

Cercetătorii KIT au reușit acum să dezvolte qubiți supraconductori noi, neconvenționali. „Nucleul unui qubit supraconductor este așa-numita joncțiune Josephson care servește la stocarea informațiilor cuantice. Aici, am făcut o modificare crucială”, spune dr. Ioan M. Pop de la Institutul de Materiale și Tehnologii Cuantice al KIT (IQMT).

De regulă, astfel de joncțiuni Josephson pentru biți cuantici supraconductori sunt obținute printr-o barieră subțire de oxid care separă două straturi de aluminiu. „Pentru qubiții noștri, folosim un singur strat de aluminiu granular, un supraconductor format din granule de aluminiu de câțiva nanometri, care sunt încorporate într-o matrice de oxid”, spune Pop. Apoi, materialul este auto-structurat într-o rețea tridimensională de joncțiuni Josephson.

„Este fascinant să vezi că toate proprietățile qubit-ului nostru sunt dominate de o joncțiune foarte mică de numai 20 nm. În consecință, acționează ca o lupă de defecte de material microscopic în qubiții supraconductori și oferă o opțiune promițătoare de îmbunătățire”, adaugă Simon Günzler, IQMT.

 

Qubits sunt realizate în întregime din aluminiu granular

Progresul realizat de echipă se bazează pe o abordare testată anterior folosind așa-numiții qubiți de fluxonium. Părți ale acestei versiuni predecesoare au fost realizate din aluminiu granular, în timp ce altele constau din aluminiu convențional. Acum, toți qubiții sunt fabricați din aluminiu granular. „Și dacă un circuit cuantic ar putea fi tăiat dintr-o peliculă metalică, acest lucru are ca rezultat oportunități complet noi pentru  prin procese de gravare și aplicare extinsă a qubiților, de exemplu în ”, spune Dennis Rieger de la Physikalisches Institut al KIT.

Traduceți "