Wienin yliopiston ja Barcelonan Photonic Sciences -instituutin fyysikot ovat osoittaneet, että erityiset grafeenirakenteet mahdollistavat yksittäisten fotonien vuorovaikutuksen keskenään. Uusi materiaaliratkaisu voisi johtaa uuteen optisien kvanttitietokoneiden arkkitehtuuriin.
Fotonit ovat heikosti vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa, mikä tekee niistä sopivia kvantti-informaation tallentamiseen ja siirtämiseen. Saman ominaisuuden takia fotoneihin koodattua informaatiota on erittäin vaikea manipuloida kvanttitietokoneen logiikkaporteissa.
Manipulointi voidaan tehdä epälineaarisilla materiaaleilla, jossa kaksi fotonia vuorovaikuttavat materiaalin sisällä. Yleiset epälineaariset materiaalit eivät mahdollista kvanttilogiikkaportin rakentamista.
Äskettäin on havaittu, että vuorovaikutus tehostuisi, mikäli käytetään plasmoneja. Vakiomateriaaleissa plasmonit kuitenkin hajoavat, ennen kuin tarvittavat kvanttivaikutukset voivat tapahtua.
Wienin yliopiston professori Philip Waltherin tutkijaryhmä ehdottaakin plasmonien luomista grafeeniin. Tämä johtaa sekä erittäin vahvaan epälineaariseen vuorovaikutukseen että pitkään eläviin plasmoneihin.
Grafeenisissa kvanttilogiikkaporteissa plasmoneita syntyy grafeenin nanonauhoissa ja kahden eri nanonauhan plasmonit voivat olla vuorovaikutuksessa sähkökenttiensä kautta. Tutkijat ovat myös selvittäneet, että voimakas epälineaarinen vuorovaikutus grafeenissa johtaa siihen, etei kaksi plasmonia voi hypätä samaan nauhaan.
Wienin tiimi suorittaa parhaillaan kokeellisia mittauksia samanlaisella grafeenipohjaisella järjestelmällä, jotta varmistetaan niiden porttien toteutettavuus nykyisen tekniikan avulla. Koska portti on luonnollisesti pieni ja se toimii huoneenlämpötilassa, sen pitäisi olla helposti laajennettavissa, kuten monet kvanttiteknologiat edellyttävät.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 15.5.2019
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
