Švédský průlom: Perovskitové krystaly mohou hostit qubity, kvantové počítače budou levnější a dostupnější

Vědci z Linköping University ve Švédsku poprvé prokázali, že materiály z rodiny perovskitů lze využít k vytvoření kvantových bitů, neboli qubitů.

Vědci z Linköping University ve Švédsku poprvé prokázali, že materiály z rodiny perovskitů lze využít k vytvoření kvantových bitů, neboli qubitů. Tento objev vyvrací dlouholeté předpoklady v oboru, které naznačovaly, že atomy v perovskitových materiálech by interagovaly příliš silně, což by způsobilo kolaps qubitu před dokončením výpočtu.

Nové zjištění otevírá zcela nové výzkumné pole a slibuje cestu k cenově dostupnějším materiálům pro budoucí kvantové počítače. Kvantové počítače využívají qubity, které mohou existovat ve stavu superpozice (mezi nulou a jedničkou), což umožňuje zpracovat mnohem více informací na menším prostoru než tradiční počítače. Cílem je vyvinout funkční kvantový počítač schopný provádět pokročilé výpočty, které dnešní superpočítače nezvládnou.

Současné metody vytváření qubitů jsou buď extrémně citlivé a vyžadují teploty blízko absolutní nuly (supravodivé qubity používané například společnostmi IBM a Google), nebo jsou energeticky náročné a drahé (spinové qubity v diamantech, kde jsou dva atomy uhlíku nahrazeny atomem dusíku). Nová metoda s perovskity je popsána jako „vaření“, při kterém se smíchají různé chemikálie, zahřejí se na 480 °C a po ochlazení vytvoří perovskitový krystal. Přidáním aktivní látky, v tomto případě chromu, se vytvoří qubit s růžovým leskem.

Tato technika je rychlá, levná a kontrolovatelná, což umožňuje chemicky navrhovat vlastnosti qubitu. Navíc může fungovat při vyšších teplotách než absolutní nula, což usnadňuje škálování. Vědci také ukázali, že signály z qubitu lze převést na optické signály, což otevírá možnost kvantové komunikace pomocí světla v materiálech na bázi perovskitů. Dlouhodobě by se perovskity mohly stát stejně běžnou součástí společnosti jako dnes křemík, díky svému potenciálu pro chemické přizpůsobení a široké využití.