Za dokonanym przełomem stoją naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine oraz Los Alamos National Laboratory. Piszą o nim na łamach Nature Communications, podkreślając, że uzyskiwane w ten sposób materiały cechują się unikalnymi właściwościami elektrycznymi bądź kwantowymi.
Czytaj też: Ukryte cechy nadprzewodnika. Kwantowy przełom wykazał coś niespodziewanego
Sprawa jest naprawdę interesująca, ponieważ w grę wchodzi na przykład zmiana szkła – kojarzonego z właściwościami izolującymi – w wysoce wydajny przewodnik. Jego przydatność byłaby pod tym względem podobna do miedzi. To z kolei prowadzi do potencjalnych zastosowań z zakresu tworzenia komputerów kwantowych.
O ile zwykłe komputery opierają się na krzemie pełniącym rolę przewodnika, tak urządzenia kwantowe potrzebują czegoś więcej. Wykorzystując przewodniki na bazie na przykład szkła inżynierowie mogą znacząco usprawnić proces projektowania komputerów kwantowych. Aby tego dokonać, członkowie zespołu badawczego zaczęli od stworzenia pewnej stacji.
Pozornie nieprzydatne materiały mogą zostać przekształcone tak, by dało się je wykorzystać na przykład do projektowania komputerów kwantowych
To właśnie ona posłużyła im potem do wyginania materiałów w skali atomowej, co przekładało się na zmiany strukturalne. Materiałem objętym eksperymentami był pentatellurek hafnu. I choć pierwotnie niespecjalnie się wyróżniał – a już na pewno nie w kontekście tworzenia komputerów kwantowych – to zastosowane narzędzie kompletnie odmieniło sytuację.
Sami zainteresowani wyjaśniają, że do nadania nowych właściwości konieczne jest stworzenie dziur w strukturze atomowej, a zastosowane podejście – wykorzystujące wyginanie próbek – pozwala im tego dokonać. Jakby tego było mało, proces jest odwracalny, co oznacza, że taki materiał mógłby pełnić funkcję włącznika i wyłącznika.
Czytaj też: Znany od wielu lat test materiałów zaskoczył świat nauki. Najnowsze wnioski wywracają teorię do góry nogami
Komputery kwantowe z pewnością mają ogromny potencjał, ale z drugiej strony trzeba uczciwie przyznać, że wciąż daleko im do zrewolucjonizowania świata. Wydaje się wręcz, że pod pewnymi względami nie spełniają pokładanych w nich oczekiwań. Mimo to, zainteresowanie branżowych gigantów, takich jak IBM czy Google, pozwala sądzić, iż inżynierowie wciąż wierzą w tę technologię.
Komputery kwantowe mogą przecież wykonywać obliczenia zdecydowanie szybciej od klasycznych, nie wspominając o starciach z człowiekiem. To, co zwykłemu komputerowi zajęłoby wiele lat, może stanowić dla jego kwantowego odpowiednika wyzwanie na kilka minut. Istotną zaletą takich maszyn jest wykorzystywanie kubitów, czyli bitów kwantowych. O ile klasyczne bity mogą przyjmować stany 0 lub 1, tak kubity mogą dodatkowo pozostawać w superpozycji obu tych wartości. Stąd bierze się możliwość nieporównywalnie szybszego przenoszenia informacji i prowadzenia obliczeń.