La silicona más pura del mundo. El material podría transformar completamente las computadoras

Por supuesto, el silicio ultrapuro se utiliza para producir procesadores. Sin embargo, estos no serán procesadores para su computadora de escritorio o teléfono inteligente.

Silicio puro para qubits fiables

El silicio con el que se fabrican los procesadores actuales es muy puro, pero no perfecto. Digamos que es suficiente para el uso que se le da. Sin embargo, fue posible desarrollar una sustancia más pura, compuesta por átomos de un solo isótopo de este elemento. Los científicos así lo esperan Será útil para construir qubits, las unidades básicas de una computadora cuántica..

Vale la pena presentar aquí la idea de una computadora cuántica. Los que utilizamos todos los días utilizan dos estados de bits para realizar operaciones aritméticas: ceros y unos. Todas las operaciones se realizan en él. Los qubits utilizan el comportamiento de las partículas elementales al estar en una superposición de dos estados al mismo tiempo. Durante los cálculos, pueden ser tanto cero como uno. Los especialistas ya están desarrollando algoritmos para estos ordenadores y esperan que puedan utilizar una potencia informática actualmente inimaginable.

Sin embargo, esto requeriría construir una computadora cuántica que contenga alrededor de un millón de qubits estables. Hasta el momento se han construido alrededor de mil. Los qubits no sólo escapan a la mecánica clásica; Altamente susceptible a la interrupción. Un ligero cambio de temperatura basta para mandar los cálculos al infierno. Los qubits fabricados a partir de metales superconductores, como el tantalio o el niobio, deben enfriarse hasta casi el cero absoluto y deben utilizarse módulos alternativos, lo que hace que las máquinas cuánticas sean completamente ineficientes.

En mayo de 2024, los científicos propusieron utilizar un material diferente: el conocido silicio, que es un semiconductor. Existen materiales como el silicio (germanio y galio). Relativamente barato, mantiene la consistencia por más tiempo y no requiere refrigeración tan extensa.. Es posible que no sea necesario enterrarlos bajo tierra para evitar disturbios. mientras Te permite construir qubits muy pequeños.Por tanto, los propios chips cuánticos podrían ser más pequeños que los chips metálicos.

Sólo es necesario conseguir la pureza adecuada del material para que mezclas accidentales no provoquen alteraciones. Los científicos creen que lo han conseguido. Construyeron uno en Manchester Silicio – 28 qubits. No sólo se eliminan las impurezas, sino que también… Los otros dos isótopos del silicio que se encuentran en la naturaleza: silicio 29 y silicio 30..

En teoría, se podría construir un chip cuántico utilizando los mismos métodos que utilizamos hoy en día para producir microprocesadores convencionales. ¿Pero funcionará? En primer lugar, hay que intentar mantener la coherencia en muchos qubits vecinos.

Puedes leer más sobre el experimento en un artículo publicado en la revista Nature.

Fuente de la imagen: aslysun/Shutterstock, Nature Communications Materials

Fuente del texto: Materiales de comunicación de la naturaleza.