锗已用于标准计算机芯片
马泰莫/盖蒂图片社
由锗制成的超导体(一种常用于制造计算机芯片的材料)有一天可以创造出更好、更可靠的量子计算机。
超导体是无电阻导电的材料,如果您要制造任何类型的电气设备,超导体非常有用。它们还保持量子相干性,如果您正在尝试构建一台有用的量子计算机,这将非常有用。
但是虽然以前的超导体 往往是不寻常的材料,不容易融入计算机芯片,彼得·雅各布森 澳大利亚昆士兰大学的教授和他的同事用锗制造了一种材料,这种材料已经被计算机行业广泛使用。
研究人员通过在锗薄膜中注入镓来制造超导体,这一过程称为掺杂。此前的研究发现,这种组合最终变得不稳定。为了避免这种情况,该团队使用 X 射线迫使更多的镓进入材料中,从而形成均匀稳定的图案。
然而,与其他已知的超导体一样,这种新材料在室温下不起作用。需要将其冷却至 3.5 开尔文 (-270°C/-453°F)。
大卫·卡德威尔 剑桥大学的研究人员表示,超导体需要极冷的温度,因此无法在消费设备中使用,但它可能非常适合量子计算,因为量子计算也往往需要超冷却。
卡德威尔说:“这可能会给量子带来变革。” “这提供了一个全新的功能水平,因为无论如何你都会有一个非常寒冷的环境。我认为,这将是明显的起点。”
雅各布森表示,之前在半导体(计算设备的关键部件)之上分层超导体的工作导致了晶体结构的缺陷,从而在应用中引起了问题。 “无序实际上是量子技术中的一种寄生效应,”他说。 “它会导致你的信号被吸收。”
但这种新材料允许掺镓锗层和硅层彼此叠置,并具有均匀的晶体结构,从而有可能制造出融合半导体和超导体最佳性能的芯片。
主题:






