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, Membrána, OSA, Tekutý krystal, Krystal, Stejný směr, Orientace, Molekula, Pevná látka, Osa Y, Významná role, Nový stav, Caltech, Magnetická síla, Elektrický proud, Budoucnost, Počítač, Elektron, Kvantový počítač, Topol, Buněčná membrána, Nová molekula


Určitě si přečtěte

Jak funguje kontroverzní program, který ženám krade plavky. Mají se čeho bát?

Jak funguje kontroverzní program, který ženám krade plavky. Mají se čeho bát?

** Strojové učení ještě nepřitáhlo takový zájem jako na začátku prázdnin ** Ne, umělá inteligence nenašla lék na rakovinu ** Naučila se svlékat ženy nejen z plavek

Jakub Čížek | 34

16 tipů a vychytávek, se kterými dokonale ovládnete komunitní navigaci Waze

16 tipů a vychytávek, se kterými dokonale ovládnete komunitní navigaci Waze

** Waze není jen navigace – je to i sociální síť s dopravními informacemi ** Mobilní aplikace skýtá široké možnosti nastavení ** Vybrali jsme pro vás 16 nejzajímavějších tipů a triků

Karel Kilián | 48

Windows 10 po čtyřech letech: Jsou populární, ale stále je to šílený kočkopes

Windows 10 po čtyřech letech: Jsou populární, ale stále je to šílený kočkopes

** Windows 10 tu jsou už čtyři roky, první verze dorazila 29. 7. 2015 ** Desítky měly nahradit neúspěšnou řadu Windows 8.x ** I po letech však systém budí emoce a zůstává kočkopsem

Jakub Čížek | 111

13 praktických tipů a triků pro Mapy.cz, které možná neznáte

13 praktických tipů a triků pro Mapy.cz, které možná neznáte

** Mapy.cz neslouží jen k zobrazení podkladů a plánování tras ** Nabízejí celou řadu dalších praktických funkcí a možností ** Vybrali jsme třináct tipů a triků, o kterých možná (ne)víte

Karel Kilián | 30