วัสดุหลักที่ใช้เป็นแพลตฟอร์มสำหรับเทคโนโลยีควอนตัมคืออะไรในแง่ของการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม (ซึ่งอาจเป็นแอปพลิเคชันที่ผู้คนคิดว่าพร้อมที่สุด) วัสดุตัวนำยิ่งยวดมีความสำคัญมาก งานส่วนใหญ่จนถึงตอนนี้ใช้อะลูมิเนียม เพราะง่ายต่อการประกอบเป็นอุปกรณ์ และคุณยังสามารถได้ออกไซด์ที่ดีจากมัน ซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างจุดเชื่อมต่อ Josephson ที่เปลี่ยนวงจรตัวนำยิ่งยวดเป็น qubit
วัสดุอื่น
ใช้เป็นโฮสต์สำหรับ qubits สารกึ่งตัวนำเช่นซิลิกอนได้รับการวิจัยมาเป็นเวลานาน และเห็นได้ชัดว่าซิลิกอนเป็นวัสดุที่สำคัญมากสำหรับการคำนวณ คุณสามารถใช้ซิลิกอนเพื่อสร้างอุปกรณ์ควอนตัมได้หลายวิธี คุณสามารถทำได้โดยการฝังสิ่งเจือปน เช่น ฟอสฟอรัส ลงในซิลิกอน
แต่คุณก็สามารถสร้างคิวบิตจากซิลิกอนควอนตัมดอทได้เช่นกัน ความสามารถในการทำให้อุปกรณ์เหล่านี้สามารถทำซ้ำได้อย่างแม่นยำและแม่นยำมากในซิลิคอนทำให้เกิดการวิจัยจำนวนมากในด้านนี้เพชรเป็นวัสดุโฮสต์ที่สำคัญอีกชนิดหนึ่ง เนื่องจากข้อบกพร่องในเพชรสามารถมีคุณสมบัติการหมุน
ที่สอดคล้องกันที่ดีมากซึ่งคุณสามารถใช้เป็น qubits ได้ คุณจึงเริ่มคิดเกี่ยวกับวิศวกรรมข้อบกพร่องเหล่านั้นภายในเพชรให้สามารถสร้างอุปกรณ์ได้ พื้นที่ที่สี่สำหรับวัสดุในการคำนวณควอนตัมคือกับดักไอออน เมื่อไอออนที่ถูกดักจับถูกใช้เป็นคิวบิต ไอออนเหล่านั้นจะลอยอยู่ในพื้นที่ว่างซึ่งถูกกักไว้
ในกับดักแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้นองค์ประกอบของวัสดุจึงอยู่ห่างออกไปเล็กน้อย ถึงกระนั้น ซิลิคอนก็มีความสำคัญต่อการสร้างชิปซึ่งโครงสร้างและวงจรของอิเล็กโทรดถูกสะสมไว้เพื่อสร้างวงจรแขวนลอยของไอออนที่ติดอยู่ วัสดุอื่น ๆ กำลังมีความสำคัญในการคำนวณควอนตัมไอออนที่ติดอยู่เช่นกัน
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโฟโตนิกส์ หากคุณต้องการรวมอุปกรณ์เข้าด้วยกัน มีความท้าทายด้านวัสดุมากมายที่ต้องแก้ไขมีวัสดุอะไรอีกบ้างที่กำลังเกิดขึ้น? สำหรับแต่ละด้านของการคำนวณควอนตัมที่ฉันได้กล่าวถึง มีวัสดุใหม่ๆ เกิดขึ้น แต่ถ้าคุณต้องการคิดถึงจำนวนและความสมบูรณ์ของวัสดุใหม่เหล่านี้
ส่วนที่ผู้คนใช้ข้อบกพร่อง
เป็น qubits นั้นมีความสำคัญเป็นพิเศษ เนื่องจากมีวัสดุที่แตกต่างกันมากมายที่พวกเขาสามารถใช้ได้ นอกจากนี้ยังมีการสำรวจแนวคิดใหม่ ๆ เช่นโทโพโลยี qubits ซึ่ง qubit ได้รับการคุ้มครองโดยสถานะโทโพโลยีของระบบ สำหรับการตรวจจับควอนตัม การพัฒนาหลักอยู่ที่ตัวนำยิ่งยวด
ซึ่งกำลังเป็นที่นิยมอย่างมากสำหรับการตรวจจับโฟตอนเดี่ยว ตัวอย่างเช่น ไนโอเบียมไนไตรด์ใช้สำหรับเครื่องตรวจจับโฟตอนเดี่ยวที่ใช้สายนาโนที่มีตัวนำยิ่งยวด แต่ข้อบกพร่องของตำแหน่งว่างของไนโตรเจนในเพชรยังถูกนำมาใช้กับแอปพลิเคชันการตรวจจับควอนตัมด้วย
และเมื่อคุณเริ่มรวมการสื่อสารควอนตัมไว้ในภาพ คุณจะเปิดสาขาทั้งหมดของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับโฟโตนิกส์ ซึ่งรวมถึงทุกอย่างตั้งแต่อินเดียมแกลเลียมไนไตรด์ ซึ่งสามารถใช้เพื่อสร้างแหล่งกำเนิดโฟตอนเดี่ยวสำหรับการสื่อสารแบบควอนตัม (และอาจใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วย)
ไปจนถึงวัสดุที่ใช้สำหรับท่อนำคลื่น หากคุณมีวัสดุที่มีความโปร่งใสทางแสง คุณสามารถเริ่มสร้างที่ซับซ้อนได้ วงจรแสงในนั้น เราจะนำวัสดุเหล่านี้ไปให้ถึงศักยภาพได้อย่างไรในหน้าการวิจัย คุณจะพบสื่อต่างๆ มากมายที่กำลังศึกษาสำหรับสิ่งต่างๆ แต่ขอบเขตมักจะแคบลงเมื่อคุณเริ่มสร้างเทคโนโลยี
ตัวอย่างอาจเป็นข้อบกพร่องในวัสดุ สำหรับเทคโนโลยีควอนตัม และโดยเฉพาะอย่างยิ่งคอมพิวเตอร์ควอนตัม คุณต้องการให้วัสดุของคุณเงียบมาก สิ่งนี้มีแนวโน้มที่จะหมายความว่าคุณต้องลดจำนวนข้อบกพร่องให้เหลือน้อยที่สุด เพราะอาจทำให้เกิดสัญญาณรบกวนที่ส่งผลต่อการเชื่อมโยงกัน
ของ qubit ของคุณ ความท้าทายนี้ครอบคลุมไม่เพียงแค่วัสดุจำนวนมากเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพื้นผิวและส่วนต่อประสานระหว่างวัสดุต่างๆ ซึ่งอาจเป็นเรื่องยากเป็นพิเศษที่จะผ่านกระบวนการ นั่นเป็นหัวข้อที่เกิดซ้ำซึ่งเกี่ยวข้องกับวัสดุส่วนใหญ่ที่ใช้ในเทคโนโลยีควอนตัม
นอกจากนี้ หากคุณต้องการประดิษฐ์อุปกรณ์ กระบวนการที่คุณใช้จะต้องมีความแม่นยำมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณกำลังผลิตอุปกรณ์ขนาดเล็ก คุณต้องการวัสดุที่บริสุทธิ์มากซึ่งมีความไม่เป็นเนื้อเดียวกันต่ำมาก ดังนั้นคุณจึงสามารถสร้างคิวบิตจำนวนมากที่เหมือนกันทั้งหมดได้
นอกจากนี้
ยังมีความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับความเข้าใจทางทฤษฎีของระบบเหล่านี้ ในระบบเหล่านี้ การสร้างแบบจำลองจำเป็นต้องไปควบคู่กับการพัฒนาวัสดุเพื่อให้แน่ใจว่าเราเข้าใจปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกิดขึ้นทั้งหมดอย่างถ่องแท้ และแน่นอนว่าต้องสร้างวัสดุที่ดีขึ้นซึ่งจะทำหน้าที่ที่ยากเหล่านี้
ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นถ้าคุณสามารถสื่อสารบทเรียนเพียงบทเรียนเดียวให้กับนักเทคโนโลยีควอนตัมในด้านหนึ่ง และกับผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุในอีกด้านหนึ่ง จะเป็นอย่างไร มันจะเป็นข้อความเดียวกันสำหรับทั้งสองกลุ่ม และจะเป็น “คุยกัน” เมื่อคุณมีชุมชนการวิจัยและชุมชนอุตสาหกรรม
อาจมีแนวโน้มที่ชุมชนเหล่านั้นจะพูดภาษาที่แตกต่างกันเล็กน้อย และอาจมาจากภูมิหลังที่แตกต่างกันด้วย ดังนั้นบทสนทนาจึงมีความสำคัญ เพราะผู้คนต้องรู้ว่าแนวคิดที่เกี่ยวข้องคืออะไร และต้องสามารถรับประโยชน์จากประสบการณ์ของคนที่ทำงานในค่ายอื่นได้ หลายคนถามเราว่า
“ทำไมเราถึงตีพิมพ์ในMaterials for Quantum Technologyแทนที่จะตีพิมพ์ในวารสารอื่นๆ” และคำตอบก็คือเราต้องการให้มีการสนทนาระหว่างชุมชนต่างๆ ที่ทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีควอนตัม เรากำลังพยายามทำสิ่งที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> ยูฟ่าสล็อต
