Kvantové počítače | Fyzika

Nové kvantové tekuté krystaly mohou hrát významnou roli v budoucnosti počítačů

Nové kvantové tekuté krystaly mohou hrát významnou roli v budoucnosti počítačů

Fyzikové z Institute for Quantum Information and Matter při Caltechu objevili první trojrozměrný kvantový tekutý krystal – nový stav hmoty, který by jednoho dne mohl najít své uplatnění při konstrukci kvantových počítačů.

„Odhalili jsme existenci zásadně nového stavu hmoty, který lze považovat za kvantový analog tekutého krystalu,“ uvedl David Hsieh z Caltechu. „V zásadě mohou existovat četné třídy takových kvantových krystalů a proto je naše zjištění nejspíš jen špičkou ledovce.“

3D kvantové tekuté krystaly by mj. mohly posloužit jako prekurzory topologických supravodičů. Ty řeší problém extrémní křehkosti kvantových prvků, který znesnaďnuje stavbu kvantového počítače.

Tekuté krystaly spadají někam mezi kapaliny a pevné látky – jsou slouženy z volně proudících molekul (jako kapaliny), ale všechny tyto molekuly jsou orientovány stejným směrem (jako v případě pevných látek). V přírodě se vyskytují například v buněčných membránách.

V kvantovém tekutém krystalu se elektrony chovají coby molekuly v klasických kapalných krystalech. To znamená, že se pohybují volně, ale mají preferovaný směr toku. První takový krystal byl popsán v roce 1999, ale měl jen dva rozměry

2D kvantové krystaly se chovají velmi zvláštním způsobem. Jejich elektrony jako by se společně rozhodly, že budou proudit raději podél osy X, než osy Y – přestože není nic, co by jeden směr od druhého odlišovalo. 3D verze je ovšem ještě bizarnější. Nejenže elektrony dělají rozdíly mezi osami X,Y a Z, ale v závislosti na tom, zda proudí podél dané osy vpřed či vzad, mají různé magnetické vlastnosti.

„Běh elektrického proudu těmito materiály je transformuje z nemagnetů na magnety, což je velmi neobvyklé. A co více, v každém možném směru toku proudu se mění magnetická síla a magnetická orientace. Fyzikové říkají, že elektrony 'porušují symetrii' mřížky,“ vysvětlil Hsieh.

Zdroj: Caltech

Diskuze (2) Další článek: Chytrý reproduktor Google Home už podle hlasu pozná jednotlivé členy domácnosti a přizpůsobuje tak odpovědi

Témata článku: Technologie, Výzkum, Kvantové počítače, Fyzika, Budoucnost, Orientace, Membrána, Nový stav, Zvláštní způsob, Osa Y, Molekula, Významná role, Tekutý krystal, Počítač, Magnetická síla, Pevná látka, Kvantová komunikace, Nová molekula, Kvantový počítač, Elektron, Buněčná membrána, Caltech, Elektrický proud, Stejný směr, OSA


Určitě si přečtěte

10 věcí, které jste odkládali „na jindy“, ale teď je konečně můžete udělat

10 věcí, které jste odkládali „na jindy“, ale teď je konečně můžete udělat

** Karanténní opatření nás drží doma a mnozí mají více času navíc ** Připomeneme proto často odkládané činnosti uživatelů počítačů ** Právě teď je ten správný okamžik, kdy se do nich pustit

Karel Kilián | 75

Android Auto a Apple CarPlay představují v autech větší nebezpečí než alkohol v těle řidiče

Android Auto a Apple CarPlay představují v autech větší nebezpečí než alkohol v těle řidiče

Výsledky této studie vás zřejmě vůbec nepřekvapí. Aspoň tak ale můžeme obecně známý názor podložit čísly.

Daniel Fuglevič | 27

Ubuntu 20.04: Zase vás chce přesvědčit, že je lepší než Windows

Ubuntu 20.04: Zase vás chce přesvědčit, že je lepší než Windows

** Britský Canonical před pár dny vydal novou verzi svého Ubuntu ** 20.04 LTS zapracovalo na grafickém desktopu, rychlosti i bezpečnosti ** V nitru tepe Linux 5.4 a volitelně i nový souborový systém

Jakub Čížek | 326


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest 24 PC zdrojů

Jak využít umělou inteligenci

10 špičkových sluchátek s ANC

Playstation 5 vs Xbox Series X