.Layered superconductor coaxed to show unusual properties with potential for quantum computing
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
https://www.youtube.com/@SciTechDaily
.Layered superconductor coaxed to show unusual properties with potential for quantum computing
양자 컴퓨팅에 대한 잠재력을 지닌 특이한 특성을 보여주도록 유도된 계층형 초전도체
Wayne Lewis, 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스 지음 반대 방향으로 회전하는 전자 한 쌍을 보여주는 개념적 그림. 출처: Duan Research Group/UCLA July 31, 2024
UCLA의 캘리포니아 나노시스템 연구소 연구자들이 이끄는 팀은 기존 초전도체를 기반으로 한 독특한 소재를 설계했습니다. 즉, 전자가 특정 조건(예: 매우 낮은 온도)에서 저항 없이 이동할 수 있는 물질입니다. 이 실험 소재는 양자 컴퓨팅에 사용할 수 있는 잠재력을 나타내는 특성을 보였는데, 양자 컴퓨팅은 고전적 디지털 컴퓨터의 기능을 넘어선 개발 중인 기술입니다. 해당 논문은 저널 ' 네이처' 에 게재 됐다 .
기존의 초전도체는 일반적으로 특정 강도의 자기장에서 고장납니다. 새로운 소재는 기존의 초전도체의 이론적 한계보다 훨씬 더 높은 자기장 에서도 초전도 특성을 계속 유지했습니다 . 연구팀은 또한 새로운 소재가 초전도성을 깨기 전에 얼마나 큰 전류를 수용할 수 있는지 측정하여 한 방향에서 전기를 인가한 다음 반대 방향에서 다시 인가했습니다. 연구원들은 한 방향이 다른 방향보다 현저히 높은 전류를 허용한다는 것을 발견했습니다.
이를 종종 초전도 다이오드 효과라고 합니다. 이와 대조적으로 기존의 초전도체는 어느 방향에서든 동일한 전류에서 제로 저항 특성을 잃게 됩니다. 양자 컴퓨터는 아원자 입자가 상호작용하는 방식을 지배하는 반직관적인 규칙에 따라 작동합니다. 양자 컴퓨팅의 기본 정보 단위인 큐비트는 여러 값을 가질 수 있습니다. 반면, 고전적 컴퓨팅의 기본 정보 단위인 비트는 두 가지 값 중 하나만 가질 수 있습니다.
양자 컴퓨터는 기존 컴퓨터가 할 수 없는 계산을 수행할 수 있지만, 이 기술은 아직 초기 단계에 있으며, 그 약속을 실현하기 전에 극복해야 할 장애물이 남아 있습니다. 그러한 장애물 중 하나는 큐비트의 취약성입니다. 조건의 사소한 변화로 인해 큐비트는 양자 속성을 잃을 수 있으며, 그 속성은 백만분의 1초에 불과합니다. 연구자들은 키랄 초전도체라고 불리는 비전통적 유형의 초전도체가 프로그램 단계를 수행하는 동안 큐비트의 정확도를 유지하는 능력을 높이는 데 도움이 될 수 있다는 이론을 세웠습니다.
UCLA 주도 연구팀이 만든 교대 층이 있는 격자의 그림. 출처: Duan Research Group/UCLA
카이랄 초전도체와 기존 초전도체는 양자 현상에 의존합니다. 전자 쌍은 얽힘이라고 알려진 상태에서 멀리 떨어져 연결되어 전자의 속성에 특정 규칙을 부과합니다. 기존 초전도체에서 이러한 규칙을 준수하기 위해 얽힌 전자는 반대 방향으로 이동하고 반대 방향으로 회전합니다. 카이랄 초전도체에서 얽힌 전자는 같은 방향으로 회전할 수 있으며 운동 간의 관계를 극도로 복잡하게 만드는 규칙을 준수해야 하며, 잠재적으로 전류 흐름을 조정하거나 정보를 처리하는 새로운 가능성을 열 수 있습니다. 이러한 대조의 결과로, 기존 초전도체 에서 전자의 활동 은 대칭성을 보이는데, 이는 키랄 초전도체에서 깨지며, 초전도 다이오드 효과에서 볼 수 있듯이 한 방향으로의 흐름을 다른 방향보다 선호합니다. 오늘날, 키랄 초전도성의 후보 화합물은 몇 가지뿐이며, 극히 드뭅니다.
-현재 연구에서 연구자들은 기존 초전도체가 키랄 초전도체처럼 작동하도록 유도하기 위해 재료를 맞춤화하는 방법을 발견했습니다. UCLA가 이끄는 팀은 교대로 층이 있는 격자를 만들었습니다. 기존의 초전도체인 이황화 탄탈륨으로 만든 한 층은 원자 3개만큼 얇았습니다. 다음 층은 다른 화합물의 "좌선" 또는 "우선" 분자층으로 만들어졌습니다. 연구자들은 격자로 만든 작은 나노스케일 장치를 테스트하여 해당 물질이 키랄 초전도체의 특성을 보이는지 평가했습니다. 양자 컴퓨팅은 깨지지 않는 사이버 보안, 강화된 인공 지능, 신체 내 약물 작용에서 도시 교통 흐름, 금융 시장 변동에 이르기까지 현상에 대한 고충실도 시뮬레이션과 같은 혁신을 가져올 수 있습니다.
이러한 응용 프로그램을 얻으려면 양자 컴퓨터가 취약한 큐비트에 대한 잠재적인 교란에도 불구하고 기능하는 능력을 크게 향상시켜야 합니다. 초전도 회로는 많은 양자 컴퓨팅 접근 방식의 기초이며, 카이랄 초전도체가 달성한 초전도 다이오드 효과는 보다 효율적이고 안정적인 큐비트를 만드는 데 유용할 것으로 예상됩니다. 양자 컴퓨팅에 대한 유용성 외에도, 카이랄 초전도체의 초전도 다이오드 효과는 기존의 전자 및 통신 기술을 훨씬 더 빠르게 작동시키고 에너지 소비를 최소화할 수 있습니다. 이러한 특성은 특히 깊은 우주에서 매우 낮은 온도에서 작동하는 컴퓨터와 같은 특수 응용 분야에 적합합니다.
키랄 초전도체는 찾기가 매우 어렵기 때문에, 이 연구에서 보고된 새로운 하이브리드 소재처럼 쉽게 구할 수 있는 재료로 키랄 초전도체를 제작하면 양자 컴퓨팅 의 잠재력을 끌어내는 동시에 전자 장치의 개선을 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다.
추가 정보: Zhong Wan et al, 카이랄 분자–TaS 2 하이브리드 초격자의 비전통적 초전도성, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07625-4 저널 정보: Nature 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스 제공
https://phys.org/news/2024-07-layered-superconductor-coaxed-unusual-properties.html
메모 2408011808
sms.vix.ain의 인위적으로 만들어낸 meta 키랄 선대칭 구조이다. 그 규모는 무한대이고 이들이 omsful을 구현한다. 그런데 이들이 같은 방향의 회전할 수 있다. 이는 피복을 겹겹으로 쌓아 놓은 초전도체 전선을 상상하게 만든다.
기존 초전도체에서 이러한 규칙을 준수하기 위해 얽힌 전자는 반대 방향으로 이동하고 반대 방향으로 회전한다. 카이랄 초전도체에서 얽힌 전자는 같은 방향으로 회전할 수 있으며 운동 간의 관계를 극도로 복잡하게 만드는 규칙을 준수해야 하며, 잠재적으로 전류 흐름을 조정하거나 정보를 처리하는 새로운 가능성을 열 수 있다.
- Chiral superconductors and conventional superconductors rely on quantum phenomena. Electron pairs are linked together far apart in a state known as entanglement, which imposes certain rules on the properties of the electrons. In conventional superconductors, to obey these rules, the entangled electrons move in opposite directions and rotate in opposite directions. In chiral superconductors, the entangled electrons can rotate in the same direction and must obey rules that make the relationship between their motions extremely complex, potentially opening up new possibilities for regulating current flow or processing information. As a result of this contrast, the electron behavior in conventional superconductors exhibits symmetry, which is broken in chiral superconductors, favoring one direction of flow over the other, as seen in the superconducting diode effect. Today, only a few compounds are candidates for chiral superconductivity, and they are extremely rare.
- In the current study, researchers have found a way to tailor materials to make conventional superconductors behave like chiral superconductors. The UCLA-led team created a lattice with alternating layers. One layer, made of tantalum disulfide, a conventional superconductor, was three atoms thin. The next layer was made of a "left-handed" or "right-handed" molecular layer of another compound. The researchers tested the tiny nanoscale devices made of the lattice to see if the material exhibited the properties of a chiral superconductor. Quantum computing could bring about innovations such as unbreakable cybersecurity, enhanced artificial intelligence, and high-fidelity simulations of phenomena ranging from drug interactions in the body to urban traffic flows and financial market fluctuations.
===============================
Note 2408011808
An artificially created meta chiral axisymmetric structure of sms.vix.ain. It is infinite in scale and it implements omsful. But it can rotate in the same direction. This makes you imagine a superconducting wire with layers of cladding.
In conventional superconductors, to obey these rules, entangled electrons move in opposite directions and rotate in opposite directions. In chiral superconductors, entangled electrons can rotate in the same direction and must obey rules that make the relationship between their motions extremely complex, potentially opening up new possibilities for controlling current flow or processing information.
댓글