Прорив у квантовій фізиці може зробити наші комп'ютери набагато швидшими

Учені здійснили прорив у квантовій фізиці, який може кардинально змінити майбутнє обчислювальної техніки. Нове відкриття, пов'язане з поведінкою електронів, відкриває шлях до створення комп'ютерів, що працюватимуть на немислимих раніше швидкостях і будуть набагато ефективнішими за сучасні пристрої.

Проте швидкість цього нового методу незрівнянно вища. Сучасні процесори працюють на частотах, що вимірюються в гігагерцах. Технологія, запропонована вченими, дозволить досягти швидкостей у терагерци, що в тисячу разів швидше. Це означає, що завдання, на які комп'ютери сьогодні витрачають хвилини або години, можуть виконуватися за частки секунди, як описано в дослідженні, опублікованому в ACS Materials Letters.

Що це нам дає?

Це відкриває можливість замінити кремнієві компоненти в електроніці на нові, значно менші та швидші квантові матеріали. Подібно до того, як транзистори колись дозволили зменшити комп'ютери від розміру кімнати до смартфона в кишені, ця технологія може стати початком нової мініатюризації та прискорення електроніки.

Головна мета вчених – досягти повного контролю над властивостями матеріалів, щоб пристрої працювали максимально швидко та надійно, тож це відкриття є значним кроком на шляху до створення обчислювальних систем нового покоління.

Ми вже маємо схоже відкриття

Дослідники з Північно-Східного університету, які працювали над схожою проблемою, досягли схожих результатів за допомогою техніки, названої "термічним гартуванням".

Вони використовували світло, щоб впливати на квантовий матеріал під назвою 1T-TaS2. Під дією світла за кімнатної температури цей матеріал перейшов у "прихований металевий стан", який раніше був стабільним лише за наднизьких, кріогенних температур. Цей провідниковий стан зберігався протягом місяців, що є безпрецедентним досягненням.

Одне з цих рішень може допомогти створити потужні квантові комп'ютери, здатні вирішувати завдання, які сьогодні є недосяжними для сучасних машин. Одна або обидві технології можуть привести до створення нового покоління каталізаторів, що прискорюють хімічні реакції, змінивши спосіб виробництва палива, ліків та промислових матеріалів.

У міру того, як наше суспільство розширює межі сучасних технологій, попит на нові види матеріалів стрімко зростає. Наша робота відкриває новий шлях до матеріалів, які дають можливість як проводити фундаментальні дослідження взаємодій у речовині, так і застосовувати їх на практиці, – каже Марсело Курода, доцент кафедри фізики в Оберні.

Насправді це лише початок. Навчившись приборкувати вільні електрони, ми можемо уявити собі майбутнє зі швидшими комп’ютерами, розумнішими машинами та новими технологіями, про які ми ще навіть не мріяли.