Новосибирские учёные сделали шаг навстречу квантовым компьютерам

25 Июля 2020, 15:40
Новосибирские физики, как и ведущие учёные  мира,  ищут альтернативу самому распространённому полупроводнику ─ кремнию. Такой поиск необходим, поскольку кремний  как материал  изживает себя, его возможности скоро достигнут предела. А запрос  на большие вычисления  только растёт.
Ещё в начале прошлого века кремний считали практически бесполезным элементом. Однако именно он совершил революцию в сфере вычислительных систем.

В каждом умном устройстве работают транзисторы на основе кремния. И с каждым годом они становятся всё меньше по размеру и производительнее. Но лимит возможностей полупроводника кремния вскоре будет исчерпан: в этом сходятся эксперты всего мира.

Кремний способен заменить селенид висмута ─ один из перспективных полупроводников. Он обладает особыми свойствами, которые можно использовать в квантовой электронике. А именно за ней, уверены многие учёные, будущее.

Речь идёт о том, чтобы сделать транзистор, которым можно было бы управлять не только зарядом, как теперь, а воздействовать на поляризацию электрона. И это должно привести к быстродействию, ─ пояснил заведующий лабораторией Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН Олег Терещенко.

Квантовые мозги позволят выполнять машинам расчёты такой сложности, которые недоступны современным суперкомпьютерам. Первые подобные устройства в мире уже созданы, работают в лабораториях и пока невероятно дороги. Цель ─ удешевить технологии, в том числе за счёт новых типов полупроводников. Добиться не только быстродействия и высокой скорости передачи информации, но и сокращения энергопотерь. Эксперименты с селенидом висмута нужны, чтобы изучить свойства материала и улучшить их.

Один из подходов ─ получить тонкую плёнку величиной в несколько нанометров, чтобы она была протяжённой, достаточно больших размеров и чтобы внутренность была без дефектов, ─ рассказывает старший научный сотрудник Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН Константин Кох.

Усиливает свойства материала графен, открытие которого в 2010 году было удостоено Нобелевской премии. По непонятным пока причинам, они усиливают действие друг друга.

По словам научного сотрудника Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН Надежды Небогатиковой, учёные пытаются разобраться, как взаимодействие материалов улучшает их характеристики.

Физики научились создавать тончайшие плёнки селенида висмута рекордно больших площадей, работать с которыми можно быстро и удобно.

Когда квантовые компьютеры войдут в повседневную жизнь, сказать невозможно. Но каждый день группы учёных во всем мире, в том числе и в новосибирском Академгородке, приближают этот момент.
Подписывайтесь на наш канал в Twitter, чтобы оперативно получать свежие новости