Kvantový počítač přestává být sci-fi? Čeští vědci testují materiály pro přenos signálu beze ztrát

Možnosti přenosu elektrického signálu beze ztrát testovala na nových sloučeninách mezinárodní skupina vědců včetně těch brněnských. Experimentální práci zveřejnil vědecký časopis Nature. Výsledky by mohly v budoucnu pomoci při stavbě kvantového počítače, o kterém se zatím uvažuje jen teoreticky. Výzkum se zabýval charakterizací vlastností topologických izolátorů, tedy materiálů, které vedou elektrický proud na povrchu, jinak se chovají jako izolanty.

Ilustrační foto

O výsledcích výzkumu informovala novináře mluvčí Masarykovy univerzity Tereza Fojtová. Součástí týmu byli také odborníci ze Západočeské univerzity v Plzni a institutu CEITEC Vysokého učení technického v Brně, stejně jako experti z Německa a Rakouska. Společně ověřovali vlastnosti telluridu bismutu s příměsí manganu. Právě mangan změnil díky svému magnetismu strukturu látky tak, že je nyní odolná vůči vnějším vlivům a její činnost se dá regulovat. Chová se jako takzvaný supravodič.

"Tyto materiály jsou charakteristické svou strukturou, která se dá přirovnat k lístkovému těstu. Jsou uspořádané ve vrstvách o síle pěti nebo sedmi atomů, tedy asi jednoho nanometru. Vrstvy o sedmi atomech se tvoří právě díky přidání manganu, který se do struktury zabudovává přednostně ve středu vrstev o sedmi atomech. Právě to zlepšuje požadované vlastnosti materiálu," uvedl Ondřej Caha z Masarykovy univerzity.

"Specifikem výzkumu bylo úzké propojení experimentálních a teoretických metod. Za pomoci kvantověmechanických výpočtů se nám podařilo popsat magnetické vlastnosti tohoto systému. Do budoucna tyto výpočty umožní předpovídat další nové materiály," uvedl Jan Minár ze Západočeské univerzity.

Měření provádělo několik institutů. V CEITEC odborníci využili jeden z nejvýkonnějších mikroskopů na světě - transmisní elektronový mikroskop TITAN, díky kterému lze přímo sledovat atomární strukturu materiálu.

Experimenty zahrnující přípravu materiálů, testování jejich vlastností a jejich popis začaly už v roce 2012 a trvaly zhruba pět let. Vědce obzvlášť zajímaly takzvané povrchové stavy materiálu, což jsou elektronové stavy v okrajových atomech pevné látky, které se jinak v materiálu nevyskytují.

"V tomto případě jde právě o možnost vedení proudu bez odporu. Zatím se nám ale podařilo prokázat splnění nutných podmínek jen za extrémně nízkých teplot, tedy při deseti stupních Kelvina, což je asi -260 stupňů Celsia," podotkl Caha. Vědci budou ve výzkumu materiálů pokračovat, testují i nové kombinace látek tak, aby získali požadované vlastnosti za příznivějších teplot.

The Independent: Nová studie naznačuje, jak brutální byly boje v době…

14.06.2021 06:56 Čerstvý archeologický výzkum poskytuje nový pohled na extrémně násilnou povahu válčení v době…

Dlouhodobé následky mají nízké desítky procent nakažených, uvedli vědci

13.06.2021 19:30 Dlouhodobé následky po prodělání covidu-19 mají podle vědců z iniciativy Sníh nízké desítky procent…

Vědci vycvičili fretky, aby ucítily virus ptačí chřipky v trusu

12.06.2021 18:25 Očichávat trus by se zřejmě nedostalo na ničí seznam způsobů, jak zachraňovat životy. Ale pokud…

Virus závodí s vakcínami, míní statistici. Výhled považují za velmi nejistý

05.06.2021 08:54 NÁZOR - Koronavirus nyní závodí s vakcínami a o vítězi je čím dál méně jasno. S tímto varováním…

Po prodělání covidu-19 je riziko opětovné nákazy deset měsíců nižší

04.06.2021 08:06 Riziko, že se člověk znovu nakazí koronavirem, je v prvních deseti měsících od prodělání covidu-19…

Dožijeme se 120 let? Vědci chtějí lidem prodloužit život, u myší se to…

01.06.2021 11:03 Izraelským vědcům se podařilo prodloužit život myší o 23 procent a doufají, že použitá metoda by…

Vědkyně: Že Česko neuspělo u Arktické rady, je zklamání, výzkum to neohrozí

01.06.2021 08:43 Fakt, že se Česku nepodařilo získat pozorovatelský status v Arktické radě, je zklamání, šance se…

Vědci: Menší růst populace zřejmě způsobil nástup pomalé životní strategie

27.05.2021 13:58 Čeští vědci nabídli nový pohled na řešení otázky, co stojí za zpomalením růstu populace v zemích,…

Vědci potvrdili výskyt nové mutace koronaviru v Brazílii

26.05.2021 14:58 Vědci dnes potvrdili výskyt nové místní varianty koronaviru v Brazílii. Ta se šíří v několika…

Moderna hlásí, že její vakcína je vysoce účinná také u lidí od 12 do 17 let

25.05.2021 16:28 Americká společnost Moderna dnes oznámila, že její vakcína proti covidu-19 je vysoce účinná i u…

Související:

Právě se děje