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    Calcoli quantistici affidabili ed estremamente veloci con transistor al germanio

    Illustrazione di due bit quantistici realizzati con transistor al germanio per un computer quantistico. Credito:QuTech

    I transistor basati sul germanio possono eseguire calcoli per i futuri computer quantistici. Questa scoperta da parte del team di Menno Veldhorst è riportata in Natura .

    Lo sviluppo dell'informatica quantistica sembra procedere molto rapidamente. Gli elementi costitutivi di un tale computer sono i cosiddetti bit quantistici. Negli ultimi due decenni, ricercatori di tutto il mondo hanno studiato sistemi nuovi ed esistenti per funzionare come bit quantistici, compresi i transistor. Questi minuscoli interruttori sono presenti in miliardi sui chip dei nostri computer, telefoni e televisori.

    "Lavoriamo da tempo con i transistor come elementi costitutivi di un computer quantistico, Ora, "dice Nico Hendrickx, primo autore e dottorato di ricerca. studente presso QuTech. "Fino ad ora, però, non è stato possibile eseguire calcoli quantistici utilizzando solo i transistor. servivano altri elementi, anche, e questo ha fornito una limitazione per l'upscaling. Ora mostriamo che un singolo transistor può funzionare come bit quantistico usando il germanio".

    1947

    "Il primissimo transistor del 1947 era fatto di germanio. L'intera rivoluzione dei semiconduttori, e quindi i nostri telefoni cellulari e tutti gli altri dispositivi elettronici, Potevo, in teoria, sono stati basati sul germanio invece che sul silicio, " dice il ricercatore principale Menno Veldhorst. "Dopo tutto, era noto nel 1947 che il germanio in realtà ha proprietà migliori come semiconduttore rispetto al silicio. Ma si è scoperto che c'erano difficoltà nella produzione, che ha reso il silicio il materiale d'elezione per l'industria dei semiconduttori".

    La squadra in laboratorio (dall'alto verso il basso, da sinistra a destra):Menno Veldhorst, Amir Sammak, Giordano Scappucci, Nico Hendrickx e David Franke. Credito:Ernst de Groot per QuTech

    piattaforma

    "Sapevamo già anche che il germanio poteva essere un materiale eccellente per realizzare bit quantistici, ma le sfide nella produzione sono rimaste a lungo un collo di bottiglia, " dice Hendrickx. "Ora abbiamo risolto questi problemi, dopodiché, è andato molto velocemente. Nell'articolo in Natura , dimostriamo che possiamo eseguire calcoli quantistici affidabili ed estremamente veloci con il germanio."

    "Ciò significa che il germanio è maturato in circa un anno dalla costruzione del materiale a una piattaforma su cui è possibile eseguire calcoli quantistici, " dice Veldhorst. Questo sviluppo è senza precedenti veloce, e questo è estremamente promettente sulla strada per un computer quantistico funzionale".

    Gruppi di ricerca di tutto il mondo stanno sviluppando il germanio come materiale per i bit quantistici. "QuTech è la parte principale in questo campo. Siamo stati veloci nello sviluppo della tecnologia quantistica al germanio e siamo ottimisti sulle possibilità di un ulteriore upscaling. Inoltre, stiamo già valutando come collaborare con partner del settore, con il grande vantaggio che i nostri metodi si adattano bene alla tecnologia esistente che ha fornito la base per la nostra attuale era dell'informazione, " conclude Veldhorst.


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