Japanilaisen Tsukuban yliopiston tutkijatiimi tutki prosessia, jossa ultralyhyillä laserpulsseilla luotiin koherentteja hila-aaltoja piikiteissä. Käyttämällä teoreettisia laskelmia yhdistettynä Pittsburghin yliopistossa saatuihin kokeellisiin tuloksiin he pystyivät osoittamaan, että piinäytteissä voidaan ylläpitää johdonmukaisia värähtelysignaaleja. Tutkimus voi johtaa olemassa olevaan piitekniikkaan perustuviin kvanttitietokoneisiin.
Työssään tutkijat käyttivät hyvin lyhyitä laserimpulsseja elektronien virittämiseen piikiteiden sisällä. Energiset elektronit loivat piirakenteeseen koherentteja värähtelyjä siten, että elektronien ja piiatomien liikkeet lomittuivat. Järjestelmän tila saatiin selville vaihtuvan viiveajan jälkeen toisella laserpulssilla.
- Olemassa olevan piitekniikan käyttö kvanttitietokoneelle helpottaa siirtymistä kvanttitietokoneisiin, kertoo raportin ensimmäinen kirjoittaja tohtori Yohei Watanabe.
- Tämä kokeilu paljastaa koherenttien värähtelyjen taustalla olevat kvanttimekaaniset vaikutukset. Tällä tavoin hanke on ensimmäinen askel kohti kohtuuhintaisia kuluttajien kvanttitietokoneita, kertoo kokeita tehnyt professori Muneaki Hase.
Toinen edistysaskel kvanttitietokoneiden suhteen on Princetonin yliopiston tutkijoiden havainto vankoista Majoranan kvasipartikkelista. Tutkijat osoittivat, miten ne voidaan kytkeä päälle ja pois.
Majorana-hiukkasten ominaisuus olla omia antipartikkeleitaan on kiehtonut tutkijoita, jotka näkevät sen keinona tehdä kvanttibittejä, jotka ovat nykyisiä lähestymistapoja vahvempia.
Viime vuosina useat ryhmät ovat kertoneet löytäneensä Majoranan eri materiaaleista. Suurin haaste on manipuloida sitä kvanttilaskennassa käytettäväksi.
Princetonin tutkimusasetelmassa yhdistettiin suprajohde ja topologinen eriste. Rakenne tekee Majoranan erityisen kestäviksi lämmön tai ulkoisen ympäristön värähtelyn aiheuttamille häiriöille. Lisäksi ryhmä osoitti keinon kytkeä Majoranan päälle tai pois päältä käyttämällä pieniä rakenteeseen integroituja magneetteja.
Yksi niistä paikoista, joissa Majoranat voivat olla, on suprajohtavan kerroksen yhden atomin paksuisen magneettiatomien ketjun päissä. Tässä uusimmassa työssä tutkittiin toista ennustettua paikka eli kanavaa, jonka muodostaa topologisen eristeen reuna, kun se asetetaan kosketukseen suprajohteen kanssa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 27.6.2019
Kalifornialainen vuonna 2008 perustettu Amprius Technologies on valmis siirtymään sarjatuotantoon uudenlaisen akkukennotekniikkansa kanssa. Yhtiön "Sicore"-niminen kenno käyttää pii-nanopilareihin perustuvaa anoditeknologiaa ja saavuttaa huipputason energiatiheyden: 450 Wh/kg painon mukaan ja 950 Wh/l tilavuuden mukaan.
GaN-teknologian edelläkävijä Navitas Semiconductor on julkistanut uuden GaNSense Motor Drive IC -piirisarjan, joka mullistaa moottorinohjauksen tehokkuuden ja integraation. Uusi ratkaisu yhdistää kaksi galliumnitridi-FET-transistoria (GaN FET), ohjauksen, suojaukset ja virranmittauksen yhteen, täysin integroituun piiriin.
Maantiekuljetukset ovat elintärkeitä talouselämälle. Kuorma-autoilla kuljetetaan ruokaa, tarvikkeita, materiaaleja ja monia muita tavaroita mihin tahansa paikkaan. Vaikka keskiraskaiden ja raskaiden kuorma-autojen osuus maailman ajoneuvoista on vain neljä prosenttia, niiden osuus tieliikenteen hiilidioksidipäästöistä on 40 prosenttia, tehden niistä kasvihuonekaasupäästöjen päälähteen, joka on otettava huomioon pyrittäessä kohti hiilivapautta.
