Kolejny krok do komputerów kwantowych

Dwa zespoły fizyków po raz pierwszy w historii zmierzyły pojemność złącza Josephsona. Opracowana przez nie technika może zostać wykorzystana do mierzenia stanu bitów kwantowych (qubitów) bez zmieniania tego stanu.

Złącze Josephsona składa się z dwóch nadprzewodników rozdzielonych cienką warstwą izolatora. Może być ono wykorzystane jako kriotron (elektroniczny przełącznik nadprzewodnikowy), którego działanie polega na znoszeniu właściwości nadprzewodzących jednego metalu za pomocą pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez drugi. Złącze zyskało nazwę od nazwiska Briana Josephsona, który teoretycznie przewidział, że taki układ umożliwi tunelowanie elektronów przez izolator bez utraty właściwości nadprzewodzących wykorzystywanych metali.

Klasyczne złącze Josephsona działa jak induktor. W latach 80. teoretycznie przewidziano, że może działać jako kondensator, o ile będzie wystarczająco małe. Teraz badacze z jednej ze szwedzkich politechnik i, niezależnie, fińsko-rosyjski zespół naukowców potwierdzili powyższą teorię.

Szwedzi stworzyli obwód rezonujący, w którym wykorzystali dwa złącza Josephsona, tworząc w ten sposób tranzystor wykorzystujący tzw. pary Coopera (Leon Cooper wykazał, że prąd w nadprzewodnikach przenoszony jest przez pary związanych elektronów). Taki układ schłodzili następnie do bardzo niskiej temperatury i zmierzyli, jak zmieniła się faza sygnału radiowego odbitego od układu. Na tej podstawie byli w stanie wykazać, że układ zachował się jak kwantowy tranzystor. Podobnej techniki użyli Finowie i Rosjanie. Można ją wykorzystać do odczytania stanu qubitu, co dotychczas stanowiło spory problem, gdyż odczyt powodował zmianę tego stanu.

W przyszłości taki tranzystor Josephsona może zostać wykorzystany do przeprowadzania operacji logicznych w wielkich komputerach kwantowych - powiedział Mika Sllanpaa z uniwersytetu w Helsinkach.

Wersja do druku

28.11.2005 r.

Gigabyte z czterema slotami PCI-E, 11:38

27.11.2005 r.

Portale: jak się płaci w Internecie?, 20:20

28.11.2005 r.

Intel wytacza sprawę sądową firmie Intell, 11:41

Intel szykuje 1333 MHz magistralę, 13:59