Германијумски суперпроводник би могао да помогне у изградњи поузданих квантних рачунара

Суперпроводник направљен од германијума, материјала који се обично користи за прављење компјутерских чипова, могао би једног дана створити боље и поузданије квантне рачунаре.

Суперпроводници су материјали који проводе струју без отпора, што је корисно ако правите било коју врсту електричног уређаја. Они такође одржавају квантну кохерентност, што је корисно ако покушавате да направите користан квантни рачунар.

Али док су претходни суперпроводници имали тенденцију да буду необични материјали које не би било лако уградити у компјутерске чипове, Питер Џејкобсон са Универзитета Квинсленд, Аустралија, и његове колеге су направили један од германијума, који се већ увелико користи у рачунарској индустрији.

Истраживачи су створили свој суперпроводник инфузијом филма германијума са галијумом, процесом познатим као допинг. Претходно истраживање у том правцу открило је да је комбинација на крају постала нестабилна. Да би ово избегао, тим је користио рендгенске зраке како би убацио више галијума у ​​материјал и тако створио уједначене и стабилне обрасце.

Међутим, као и други познати суперпроводници, овај нови материјал не ради на собној температури. Треба да се охлади на 3,5 келвина (-270°Ц/-453°Ф).

Дејвид Кардвел са Универзитета у Кембриџу каже да потреба суперпроводника за екстремно ниским температурама искључује његову употребу у потрошачким уређајима, али да би могао бити савршено прикладан за квантно рачунарство, коме је такође потребно супер-хлађење.

„То би могло бити трансформационо за квант“, каже Цардвелл. „Ово даје потпуно нови ниво функционалности, јер ионако имате веома хладно окружење. Мислим да би то била очигледна полазна тачка.“

Џејкобсон каже да је претходни рад који је слојевито супрапроводнике стављао на полупроводнике, кључну компоненту рачунарских уређаја, изазвао дефекте у кристалној структури, што узрокује проблеме када су у питању апликације. „Поремећај је заиста паразитски ефекат у квантној технологији“, каже он. „То изазива апсорпцију ваших сигнала.“

Али нови материјал омогућава да слојеви германијума допираног галијумом и слојеви силицијума стоје један на другом са уједначеном кристалном структуром, потенцијално омогућавајући производњу чипова који спајају најбоља својства полупроводника и суперпроводника.