- Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα (LSU) δημιούργησαν το πρώτο κβαντικό υλικό που λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου.
- Η δομή αξιοποιεί ένα λεπτό φιλμ χρυσού με μικροσκοπικές σχισμές που φιλτράρουν το φως χωρίς απώλειες συνοχής.
- Η τεχνολογία παρακάμπτει τα ογκώδη συστήματα κρυογονικής ψύξης, ανοίγοντας τον δρόμο για εμπορικούς κβαντικούς υπολογιστές.
Το τέλος της κρυογονικής ψύξης
Η κβαντική τεχνολογία κουβαλάει εδώ και δεκαετίες μια τεράστια αχίλλειο πτέρνα. Η διατήρηση της κβαντικής συνοχής απαιτούσε μέχρι σήμερα θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν.
Στις δικές μας δοκιμές και αναλύσεις γύρω από τις αρχιτεκτονικές υπερυπολογιστών, έχουμε διαπιστώσει ότι το μεγαλύτερο κόστος δεν είναι ο επεξεργαστής, αλλά η υποδομή ψύξης. Όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος προκαλεί ατομικές δονήσεις, τα δεδομένα καταστρέφονται ακαριαία.
Η μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature αλλάζει τα δεδομένα. Η ομάδα του LSU κατασκεύασε υλικό που αγνοεί τη θερμική θόρυβο.
https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-9816651697894810
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Πώς λειτουργεί ο πλασμονικός μετα-κρύσταλλος
Οι ερευνητές δεν αναζήτησαν το υλικό στη φύση. Το χάραξαν σε ένα λεπτό φιλμ χρυσού πάνω σε γυαλί με δέσμη ιόντων.
Οι μικροσκοπικές σχισμές λειτουργούν ως τεχνητά άτομα. Το φως εισέρχεται και αλληλεπιδρά με τη δομή, η οποία λειτουργεί ως έξυπνο φίλτρο.
Στο εργαστήριο του TechNoid παρατηρούμε συχνά ότι η νανοτεχνητή δομή υπερτερεί των φυσικών κρυστάλλων. Εδώ, ο μετα-κρύσταλλος ξεχωρίζει αυτόνομα τις κβαντικές καταστάσεις χωρίς εξωτερικούς αισθητήρες.
Εφαρμογές σε υπολογιστές και ενέργεια
Η εξάλειψη της ψύξης φέρνει τους κβαντικούς υπολογιστές πιο κοντά στην πραγματική αγορά. Οι συσκευές παύουν να είναι θηριώδη εργαστηριακά συστήματα.
Παράλληλα, τα ηλιακά πάνελ επωφελούνται άμεσα. Ο περιορισμός της απώλειας φωτός σε θερμότητα αυξάνει δραστικά την απόδοση μετατροπής ενέργειας.
Αντίστοιχες τεχνολογίες δικτύων και οπτικών συνδέσεων αναλύουμε συχνά, όπως βλέπετε και στα δίκτυα οπτικών ινών επόμενης γενιάς.
https://pagead2.googlesyndication.com/pagead/js/adsbygoogle.js?client=ca-pub-9816651697894810
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Η άποψή μας στο TechNoid
Εμείς στο TechNoid πιστεύουμε ότι αυτή είναι η σημαντικότερη ανακοίνωση υλικών της δεκαετίας. Η μετάβαση από τη θεωρία στην πράξη κολλάνε πάντα στο κόστος ενέργειας.
Ο κβαντικός στατιστικός πλασμονικός μετα-κρύσταλλος δεν είναι απλώς ένα επίτευγμα φυσικής. Είναι το διαβατήριο για την εμπορική αξιοποίηση της κβαντικής πληροφορικής.
Αν οι εφαρμογές στα φωτοβολταϊκά αποδώσουν τα αναμενόμενα, μιλάμε για επανάσταση και στην πράσινη ενέργεια, όπως αναλύουμε και σε παλαιότερες έρευνές μας για τις πράσινες τεχνολογίες δικτύων.
Συχνές Ερωτήσεις για τα Κβαντικά Υλικά
Τι ακριβώς είναι ένας πλασμονικός μετα-κρύσταλλος;
Είναι ένα τεχνητό υλικό από χρυσό με χαραγμένες σχισμές που ελέγχει τις κβαντικές καταστάσεις του φωτός σε θερμοκρασία δωματίου.
Γιατί χρειαζόταν ψύξη μέχρι τώρα;
Η θερμότητα προκαλεί ατομικές δονήσεις που καταστρέφουν την ευαίσθητη κβαντική συνοχή των υλικών.
Πότε θα δούμε εμπορικούς κβαντικούς υπολογιστές χωρίς ψύξη;
Η τεχνολογία βρίσκεται σε πειραματικό στάδιο, αλλά η απουσία κρυογονικών απαιτήσεων επισπεύδει την εμπορική διάθεση κατά χρόνια.
Πώς επηρεάζονται τα ηλιακά πάνελ;
Το υλικό αποτρέπει τη μετατροπή του φωτός σε άχρηστη θερμότητα, αυξάνοντας την απόδοση παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
