Стекло стало проводником: прорыв, способный перевернуть индустрию

Представьте: материал, который обычно изолирует электрический ток, вдруг становится идеальным проводником. Это уже не научная фантастика. Американские учёные разработали технологию, которая может навсегда изменить производство квантовых компьютеров.

Зачем ломать атомы

Команда из Калифорнийского университета и Лос-Аламосской лаборатории создала устройство, которое они назвали "станцией". С его помощью можно буквально "проделывать дырки" в атомной структуре материала, трансформируя его свойства. Процесс называется деформационной инженерией.

"Чтобы создать такие детали, нужно "проделать дыру" в атомной структуре материала. Это можно сделать благодаря деформационной инженерии", — объясняет Луис Хауреги, один из авторов работы.

Так обычное стекло или, скажем, пентателлурид гафния превращаются в эффективные проводники тепла и электричества — подобно меди.

Почему это важно для квантовых компьютеров

Современные вычислительные устройства до сих пор зависят от кремния. Он распространён, дёшев и универсален. Но у него есть пределы: при низких температурах он теряет проводимость, плохо отводит тепло и не годится для некоторых типов микросхем.

Квантовые компьютеры работают иначе — на кубитах. Они способны обрабатывать в сотни миллионов раз больше данных, чем привычные биты. Но есть проблема: такие машины требуют дорогостоящих материалов и охлаждения до экстремально низких температур.

Теперь же, благодаря "атомному дыроколу", учёные могут дешевле и проще получать материалы с нужными свойствами. Это делает квантовые компьютеры доступнее.

От стекла до квантов: будущее уже рядом

В одном из экспериментов пентателлурид гафния под воздействием напряжения стал квантовым материалом, пригодным для сборки логических элементов квантовых компьютеров. Удивительно — но изменения можно "включать" и "отключать", управляя ими с точностью на уровне атомов.

"Материалы, которые мы создали, обладают уникальными свойствами благодаря своей структуре", — говорит Хауреги. И это не просто слова: их изобретение может изменить медицину, ИИ и материаловедение.

Уточнения

Ква́нтовый компью́тер - вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики (квантовая суперпозиция, квантовая запутанность) для передачи и обработки данных. Квантовый компьютер (в отличие от обычного) оперирует не битами (способными принимать значение либо 0, либо 1), а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1.