أخبار

تم تطوير "سكين الجيش السويسري" الذري لقياس المواد الدقيقة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية

تم تطوير


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

طور العلماء أداة جديدة يمكنها إجراء ثلاثة قياسات ذرية مختلفة في وقت واحد.

سيساعد الجهاز الباحثين على التوصل إلى نتائج جديدة حول خصائص المواد الخاصة التي تعتبر حاسمة لتطوير الجيل التالي من أجهزة الكمبيوتر الكمومية.

من خلال القيام بذلك ، يأملون في جعلنا نقترب خطوة واحدة من الثورة الكبيرة في الحوسبة التي أحدثتها أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الكمومية.

ذات صلة: 7 أسباب لماذا يجب أن نكون متحمسين بشأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية

قياسات دقيقة للمقياس الذري

التكنولوجيا الجديدة ، التي طورها العلماء في المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) ، قادرة على تصوير ذرات مفردة ، ورسم خرائط للتلال والوديان على نطاق ذري على الأسطح المعدنية والعازلة ، وتسجيل تدفق التيار عبر المواد الرقيقة للذرة. تخضع لمجالات مغناطيسية عملاقة. علاوة على ذلك ، يمكنها القيام بكل هذا في نفس الوقت.

تم تطوير سكين الجيش السويسري من نوع ما للقياسات الذرية بواسطة الباحث جوزيف ستروسيو وزملاؤه ، بمن فيهم يوهانس شوينك وسونغمين كيم. قدم الفريق مؤخرًا ورقة مفصلة حول بناء الجهاز لـمراجعة الأدوات العلمية.

وقال ستروشيو في بيان صحفي: "نصف مخططًا يمكن للآخرين نسخه". "يمكنهم تعديل الأدوات التي بحوزتهم ؛ ليسوا مضطرين لشراء معدات جديدة."

حاسمة لمستقبل الحوسبة الكمومية

نظرًا لأنه يمكنها إجراء قياسات في وقت واحد على مقاييس تتراوح من نانومتر إلى مليمتر ، يمكن للأداة أن تساعد الباحثين على تحليل الأصول الذرية للعديد من الخصائص غير العادية في المواد التي قد تكون حاسمة لجيل جديد من أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الاتصال.

قال ستروسيو: "من خلال ربط الذرة بالمقياس الكبير ، يمكننا وصف المواد بطريقة لم نكن نستطيع من قبل".

تشتمل الأداة على ثلاثة أجهزة قياس دقيقة. يتضمن ذلك مجهر القوة الذرية (AFM) ، وهو مجهر مسح نفقي (STM) ، وكلاهما يسمح للباحثين بفحص الخصائص المجهرية للمواد الصلبة. يتم استخدام الأداة الثالثة لتسجيل الخاصية العيانية للنقل المغناطيسي - وهو تدفق التيار في وجود مجال مغناطيسي.

أوضح نيكولاي زيتينيف الباحث في المعهد الوطني للمعايير والتقنية (NIST) أنه "لا يوجد نوع واحد من القياس يقدم جميع الإجابات لفهم المواد الكمومية". "يوفر هذا الجهاز ، المزود بأدوات قياس متعددة ، صورة أكثر شمولاً لهذه المواد".

بناء جهاز ثلاثة في واحد

من أجل بناء الأداة ، صمم فريق NIST إصدارات أكثر إحكاما من AFM وأجهزة قياس النقل المغناطيسي الحالية. ثم قاموا بدمج الأدوات مع أداة STM موجودة.

يتم تثبيت القطع المنفصلة داخل ناظم البرد ، وهو جهاز يبرد النظام إلى جزء من مائة درجة فوق الصفر المطلق. هذا يقلل من الاهتزاز الكمي العشوائي للجسيمات الذرية في نفس الوقت تكون التأثيرات الكمومية واسعة النطاق أكثر وضوحًا وأسهل في القياس.

يقول الباحثون إن جهاز ثلاثة في واحد ، المحمي من الضوضاء الكهربائية الخارجية ، أكثر حساسية بخمس إلى عشرة أضعاف من أي مجموعة سابقة من الأدوات المماثلة.

يوضح Stroscio ، أن الفريق كان يكافح لسنوات للحد بشكل كبير من الضوضاء الكهربائية في قياسات أجهزتهم:

قال ستروسيو: "لقد حققنا الآن الدقة النهائية التي قدمتها الحدود الحرارية والكمية في هذه الأداة الجديدة".

وأضاف "هذا يبدو وكأنني تسلقت أعلى قمة في جبال روكي". "إنه توليف رائع لكل شيء تعلمته على مدار الثلاثين عامًا الماضية."

مع اعتقاد الكثيرين أن ثورة الحوسبة الكمومية تلوح في الأفق ، فمن المحتمل أن تلعب مثل هذه الأدوات دورًا كبيرًا في إنشاء الآلات التي ستعمل على تعزيز المستقبل


شاهد الفيديو: هل تكذب غوغل بشأن حاسوبها الكمومي الخارق (قد 2022).