核心内容摘要
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一种由常用于制造计算机芯片的材料——锗——制成的超导体未来或许能帮助创建更优、更可靠的量子计算机。
超导体是在零电阻下导电的材料这对制造任何类型的电子设备都很有用。
它们还能维持量子相干性这对于试图构建一台实用的量子计算机而言是有益的。
然而以往的超导体往往是难以融入计算机芯片的奇异材料。
某中心昆士兰大学的 Peter Jacobson 及其同事利用计算行业已广泛使用的锗成功制造出一种超导体。
研究人员通过向锗薄膜中注入镓一种称为掺杂的工艺来制造他们的超导体。
此前类似的研究发现这种组合最终会变得不稳定。
为避免这种情况该团队利用 X 射线迫使更多的镓进入材料中从而形成均匀且稳定的图案。
不过与其它已知的超导体一样这种新材料也无法在室温下工作。
它需要冷却到
5 开尔文-270°C / -453°F。
某中心的 David Cardwell 表示这种超导体需要极低的温度这排除了其在消费类设备中应用的可能性但它可能非常适合同样需要超低温的量子计算。
“这对量子计算可能是变革性的” Cardwell 说“这提供了一个全新的功能层级因为你本来就需要一个非常冷的环境。
我认为这将是明显的起点。
”Jacobson 表示此前将超导体层叠在半导体计算设备的关键组件之上的工作导致了晶体结构缺陷从而在应用时产生问题。
“无序性在量子技术中确实是一种寄生效应”他说“它会导致信号吸收。
”但这种新材料允许掺镓锗层和硅层层叠在一起并保持整体均匀的晶体结构这可能有助于制造出融合了半导体和超导体最佳特性的芯片。
期刊参考Nature NanotechnologyDOI:
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