Dit uitzonderlijke metaal is de toekomst van computers met verbazingwekkende supergeleidingsmogelijkheden

Stel je een toekomst voor waarin computers informatie vasthouden zonder deze ooit te verliezen, en de huidige grenzen van de technologie overstijgen.

Dit scenario zou werkelijkheid kunnen worden dankzij grote vooruitgang in de studie van tantaal, een materiaal met veelbelovende supergeleidende eigenschappen.

Lees ook:

Grote IT-doorbraak

Onderzoekers hebben onlangs een model ontwikkeld om te observeren hoe oxidatie het oppervlak van tantaal beïnvloedt. Deze vooruitgang zou de prestaties van qubits, de bouwstenen van kwantumcomputers, dramatisch kunnen verbeteren. Laten we samen deze boeiende ontdekking en de implicaties ervan ontdekken.

Een buitengewone ontdekking voor de toekomst van de mensheid: +1000% waterstofproductie vanuit dit veel voorkomende mineraal

De rol van tantaal in kwantumtechnologieën

Tantaal wordt gewaardeerd om zijn supergeleidende eigenschappen, waardoor het elektriciteit kan geleiden zonder weerstand of energieverlies bij extreem lage temperaturen. Deze eigenschap maakt het bijzonder geschikt voor het vervaardigen van qubits, de basiseenheden die informatie opslaan in kwantumcomputers. Er dient zich echter een grote hindernis aan: oxidatie van hun oppervlak zou hun vermogen om kwantuminformatie vast te houden kunnen aantasten.

Studiemethodologie

Om dit fenomeen beter te begrijpen, gebruikten wetenschappers zowel geavanceerde elektronenmicroscopen als geavanceerde computermodellen. Deze hulpmiddelen maakten het mogelijk om de interacties tussen tantaalatomen en zuurstofmoleculen op het metaaloppervlak te onderzoeken. Met behulp van deze technieken konden onderzoekers uiterst fijne details op atomair niveau waarnemen.

Belangrijke ontdekkingen

De resultaten van het onderzoek onthulden hoe zuurstofatomen tussen de atomaire lagen van tantaal lekken, waardoor de structuur van het materiaal verandert. Deze infiltratie leidt tot atomaire wanorde en uiteindelijk tot de vorming van een amorfe laag Ta2O5, die minder geordend en onstabieler is.

Implicaties voor qubits

Waarom zijn deze ontdekkingen cruciaal voor qubits? In een kwantumcomputer is de samenhang van qubits – hun vermogen om een ​​stabiele kwantumtoestand te behouden – essentieel. Helaas kan oxidatie deze cohesie verstoren door de manier te veranderen waarop de qubits omgaan met hun omgeving. Het begrijpen en beheersen van oxidatie zou daarom kunnen leiden tot de productie van stabielere en betrouwbaardere qubits.

Vooruitzichten voor het verbeteren van kwantumtechnologieën

Dit onderzoek opent veelbelovende manieren om qubits te verbeteren door een efficiënter beheer van fysieke interacties op atomair niveau. Door de interacties van materialen zoals tantaal met hun omgeving beter te begrijpen, is het mogelijk nieuwe methoden te ontwikkelen om deze interacties te verbeteren.

Ze maakten van deze tekortkoming een kracht om kernfusie te perfectioneren

Dit artikel onderzoekt een belangrijke vooruitgang in het begrijpen van tantaaloxidatie en de impact ervan op supergeleidende qubit-technologie. Door een atomair model van deze oxidatie te ontwikkelen, hebben onderzoekers de weg vrijgemaakt voor potentiële verbeteringen in de prestaties van qubits, waardoor we dichter bij het moment komen waarop kwantumdecoherentie een probleem uit het verleden zou kunnen worden.

bron : osti.gov