ابداع نوع جدیدی سیلسکون برای ساخت رایانه های کوانتومی

به گزارش مهر به نقل از نیواطلس، سیلیکون درحوزه تولید دستگاه های الکترونیکی به ماده ای حیاتی تبدیل شده و اکنون نسخه ای تازه از ماده، به کارگیری آن در آینده را نیز امتداد می دهد.

مهندسان دانشگاه ایالت کارولینای شمالی شکل جدیدی از ماده به نام «کیو-سیلیکون» را با ویژگی های جدید کشف کرده اند که کاربردهای مهمی در رایانه های کوانتومی و دستگاه هایی دارند که طبق حرکت الکترونها کار می کنند.

محققان دانشگاه مذکور به مدت چند نانوثانیه پالس های لیزری به سیلیکون آمورف تاباندند که آن را ذوب کرد اما قبل از آن ماده را به سرعت سرد کردند تا دوباره سخت شود. این روند نوع جدیدی از ماده را ایجاد کرد که «کیوسیلیکون» نامیده شد.

کیوسیلیکون چند ویژگی جدید دارد که سیلیکون های قدیمی فاقد آن هستند که مهم ترین آنها «فرو مغناطیسیم» در دمای اتاق است. فرو مغناطیسم به پدیدهٔ ایجاد گشتاور مغناطیسی موازی در اثر برهم کنش تبادلی در دماهای پایین‌تر ازنقطه بحرانی گفته می‌شود.

در برخی روش های ذخیره داده ها، این نوع از مغناطیسم حیاتی است و علاوه بر آن در حوزه نوپای «اسپینترونیک» نیز کارآمد است. این نوع دستگاه ها همانطور که نام شان پیداست داده را به جای بار، در چرخش الکترون ها ذخیره می کنند. با کمک این روند می توان دستگاه های کوچکتر، سریع تر و کارآمدتر ساخت.

این روند برای توسعه رایانه های کوانتومی ایده آل است که می توانند اطلاعات را نه تنها به شکل صفر و یک، بلکه در برهم نهی هر دو( صفر و یک) به طور همزمان نیز ذخیره کرد. چنین روندی به افراد اجازه می دهد محاسباتی بسیار پیشرفته انجام دهند که رایانه های معمول قادربه تکمیل آنها نیستند.

کیوسیلیکون در مقایسه با نمونه معمولی، علاوه بر خاصیت فرومغناطیسم، سخت تر است و ابررسانا به حساب می آید. هر دو این ویژگی ها در ساخت دستگاه هایی که طبق حرکت الکترون ها کار می کنند و رایانه های کوانتومی، کمک حال هستند.