האם ניתן לבנות מחשב קוונטי מזכוכית? מדענים הופכים חומרים יומיומיים למוליכים קוונטיים

This post is also available in: English (אנגלית)

התקני המחשוב האוניברסליים של היום בנויים מסיליקון שהינו חומר מוליך למחצה. על פי Interesting Engineering, סיליקון מתנהג כמו חומר מוליך בתנאים מסוימים, אבל יש מגבלות המשפיעות על יכולתו לחשב מספרים גדולים יותר.

מחשבי העל המהירים ביותר של ימינו עדיין איטיים יותר ממחשבים קוונטיים, שאינם מוגבלים על ידי רכיבים מבוססי סיליקון ויכולים לחשב בשניות את מה שייקח שנים למחשבי העל, ובכך מסמנים רמה חדשה לגמרי של יכולות מחשוב.

חוקרים באוניברסיטת UCI ניסו להבין כיצד ניתן להשיג חומרים קוונטיים באיכות גבוהה, ובחיפושם מצאו דרך פשוטה יותר לייצר אותם מחומרים יומיומיים.

לואיס א. ז'אורגוי, פרופסור לפיזיקה ואסטרונומיה באוניברסיטת UCI, הסביר בהודעה לעיתונות: "תאר לעצמך שהיינו יכולים לקחת זכוכית, שבדרך כלל נחשבת לחומר מבודד, ולהמיר אותה למוליכים יעילים הדומים לנחושת. החומרים שיצרנו הם חומרים שמציגים תכונות חשמליות או קוונטיות ייחודיות בגלל הצורות או המבנים האטומיים הספציפיים שלהם".

ז'אורגוי וצוותו פיתחו את מה שהם מכנים "תחנת כיפוף" (bending station) בבית הספר UCI למדעי הפיזיקה, שם הם יכולים להפעיל לחץ על חומרים ברמה האטומית ולגרום להם לשנות את התנהגותם. שם, החוקרים יישמו עומס גדול על חומר טריוויאלי שנקרא הפניום פנטאטלורייד ובכך הפכו אותו לחומר שיכול לשמש ליצירת מחשב קוונטי.

צוות המחקר לקח את המחקר עוד צעד קדימה והצליח "להדליק ולכבות" את השינוי האטומי הזה על ידי שליטה בכוח המופעל, מה שיהיה שימושי כאשר ינסו בעתיד ליצור מתג הפעלה עבור החומר במחשב קוונטי.

כיום, היחידים שיכולים לגשת למחשבים קוונטיים הם מוסדות מחקר או ענקים תעשייתיים כמו גוגל או IBM, והם מחפשים דרכים להפוך את המחשוב הקוונטי ליותר נפוץ ומיינסטרימי. חידושים כאלה הינם קריטיים בניסיון להפוך את זה למציאות.