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

Témata článku: Technologie, Výzkum, Kvantové počítače, Fyzika

2 komentářů

Nejnovější komentáře

  • workion 23. 4. 2017 10:11:23
    fyzici sa opat budu mat s cim hrat :-D
  • dolph1888 21. 4. 2017 16:56:12
    Jedná se však stále o hmotu, čili limity mohou být miniaturizace (stejně...
Určitě si přečtěte

Zahřívá se vám počítač? Vědci vymysleli způsob, jak využít odpadní teplo k napájení dalšího počítače

Zahřívá se vám počítač? Vědci vymysleli způsob, jak využít odpadní teplo k napájení dalšího počítače

** Procesory, grafické karty a další čipy generují obrovské množství tepla, které je nevyužité ** Vědci vymysleli způsob, jak teplo využít podobně jako elektřinu i v nanometrových velikostech ** Pomocí tepla by tak bylo možné napájet nové formy tepelných počítačů

Včera | Javůrek Karel | 2

I nejlevnější auta budou řídit sama. Umožní to nový laserový systém Velodyne

I nejlevnější auta budou řídit sama. Umožní to nový laserový systém Velodyne

** Nová generace LIDARu od Velodyne dostane cenu za autonomní systém na pouhé tisíce dolarů ** Systém nepoužívá žádnou pohyblivou konstrukci ** Testovací vzorky pro výrobce budou dostupné už letos

20.  4.  2017 | Javůrek Karel | 7

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

** Google ve svém překladači roky používal statistickou technologii ** Nyní zavádí strojové učení a neuronové sítě ** Rozdíl by měl být zvláště na větších textech patrný už nyní

20.  4.  2017 | Čížek Jakub | 31