eur:
411.4
usd:
392.65
bux:
0
2024. november 25. hétfő Katalin
Nyitókép: BME

Magyar kutatók megfejtettek egy évek óta magyarázatra váró jelenséget

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) kutatói megfejtették, hogyan működnek a kvantumszámítógépek építőköveiként is szolgáló szupravezető kapcsolók – közölte az intézmény.

A BME közleményében emlékeztettek arra: pár éve ismert, hogy a fémvezetékben a szupravezetés egy feszültséggel ki- és bekapcsolható. Mint írták, az egyetem szakemberei most rájöttek, hogy pontosan miképpen. A felfedezés nyomán potenciálisan kifejleszthető áramkörök kvantumszámítógépekben lehetnek majd használhatók.

A tájékoztatásban felidézték, hogy a számítástechnika szédületes fejlődésen ment keresztül az elmúlt évtizedekben, de az áramköri elemek további jelentős méretcsökkentése fizikai korlátok miatt nem lehetséges. Ezért a tudósok olyan új elveken működő számítástechnikai eszközök létrehozásán dolgoznak, mint az elektron belső mágneses momentumát használó mágneses adattárolás, vagy a kvantummechanika elvein alapuló kvantumszámítógépek.

A kvantumszámítógépek alapvető építőegységei a kvantumbitek, amelyeket gyakran szupravezető áramkörök segítségével hoznak létre. Az ezekben tárolt információ könnyen el tud veszni, így a terület nagy kihívása olyan robusztus rendszer építése, amely védett az információvesztéssel szemben. Erre az úgynevezett felületi kód a megoldás, amely a kvantumbitek folyamatos, gyors monitorozását igényli, amihez pedig on-chip célhardverek ideálisak.

A szupravezető áramkörök rendkívül ígéretesek ilyen célra, hiszen a szupravezető állapotban nem termelődik hő nagy áramok esetén sem. Így a körülbelül mínusz 273 Celsius-fokon működő áramkörök a hagyományos szilíciumalapú félvezető technológiákhoz képest csökkent hőterheléssel és lényegesen gyorsabb működési sebességgel dolgozhatnak. Szupravezető áramkörökben a szupravezetés ki- és bekapcsolása jelenti a két logikai állapotot (nulla és nem nulla), azonban sokáig csak mágneses terekkel tudták átkapcsolni.

Pár éve olasz kutatók megmutatták, hogy egy fémvezetékben a szupravezető állapot egy közel helyezett kapuelektróda segítségével ki- és bekapcsolható, azaz egy hagyományos tranzisztor elve szerint, kapufeszültséggel működtethető.

A felfedezés nagy feltűnést keltett, mivel a fizikai elméletek keretében a jelenség nem értelmezhető.

Az olasz kutatók létrehoztak egy nemzetközi hálózatot, melybe a BME kvantumelektronika csoportját is meghívták, hogy a jelenség fizikai hátterét megértsék, illetve az alkalmazhatóságát vizsgálják. E konzorciumban Csonka Szabolcs és Makk Péter, a Fizikai Intézet két docense vezetésével sikerült most a BME kutatóinak megfejteni és bebizonyítani, hogy mi a jelenség magyarázata.

„A szupravezetőn átfolyó elektronáramlás zaját, fluktuációját vizsgáltuk. Megmutattuk, hogy kapcsolat van a vezetékben folyó áram fluktuációja és kapuelektródából kilépő elektronok fluktuációja közt, és hogy fontos szerepet játszanak a minta felületén létrejövő rácsrezgések” – idézte a közlemény Csonka Szabolcsot, a Szupravezető Nanoelektronika Lendület-kutatócsoport vezetőjét.

A felfedezésről szóló tanulmány a rangos Nature Communications folyóiratban jelent meg. A dolgozat első szerzője, Tosson Elalaily nemrég szerzett doktori fokozatot a BME Fizikai tudományok doktori iskolájában. A mérések egy finn és dán kutatócsoporttal közösen készültek – olvasható a közleményben.

A kutatások a Kvantuminformatikai Nemzeti Laboratórium keretében most azt vizsgálják, milyen gyorsan működhetnek ezek a kapcsolók, és a csoport benyújtott egy szabadalmat logikai áramkörök létrehozásának tervéről.

„Ez egyelőre egy alapkutatás, de lehetséges, hogy később hasznosítható lesz, hiszen az általunk vizsgált áramkör egy kapcsoló szerepét töltheti be kvantumszámítógép-architektúrákban. Ha ennek a működése nincs negatív hatással a kvantumbitek élettartamára, akkor pár éven belül bevethető lehet” – magyarázta Makk Péter, megjegyezve, hogy akadnak még fontos tisztázandó kérdések, például az áramkörök sebessége. „Ha jól működnek, akkor a demóverziók 5-10 év múlva jöhetnek létre, hosszú távon pedig leginkább kvantumszámítógépek alkatrészeként lehet szerepük” – tette hozzá.

Címlapról ajánljuk
Mráz Ágoston Sámuel a német-magyar kapcsolatokról: nem lélekemelő a helyzet, de megvan az újrakezdés esélye

Mráz Ágoston Sámuel a német-magyar kapcsolatokról: nem lélekemelő a helyzet, de megvan az újrakezdés esélye

Idén is elkészítették a Német-Magyar Barométer elnevezésű tanulmányt. A hazai felmérést végző Nézőpont Intézet igazgatója az InfoRádióban elmondta: az elmúlt években sokat romlottak a kétoldalú kapcsolatok, társadalmi szinten azonban megmaradt az egymás iránti tisztelet. Mráz Ágoston Sámuel szerint új helyzetet teremthet, ha a várakozások szerinti eredmény születik a februári előre hozott német választáson.
VIDEÓ
inforadio
ARÉNA
2024.11.25. hétfő, 18:00
Nagy Márton
nemzetgazdasági miniszter
Menesztettek egy vezető orosz tábornokot, nagy kéréssel fordult Zelenszkij a Nyugathoz – Háborús híreink hétfőn

Menesztettek egy vezető orosz tábornokot, nagy kéréssel fordult Zelenszkij a Nyugathoz – Háborús híreink hétfőn

Az orosz hadsereg vezetésében jelentős változások történtek az ukrajnai fronton: a hírek szerint egy magas rangú tábornokot eltávolítottak pozíciójából, miután félrevezető jelentéseket adott a harcok alakulásáról. Az orosz média és háborús bloggerek beszámolói szerint Gennagyij Anascsin vezérezredest, a déli csoportosulás parancsnokát váltották le tisztségéből. Volodimir Zelenszkij ukrán elnök vasárnap esti videóüzenetében hatékonyabb légvédelmi rendszereket kért szövetségeseitől. Megjegyezte, már elemzik az Ukrajnára néhány napja kilőtt Oresnyik orosz rakétát. Cikkünk folyamatosan frissül az ukrajnai háború legújabb eseményeivel.

EZT OLVASTA MÁR?
×
×
×
×
×