Üç Nature çalışması kuantum donanımına katkı sunuyor: 200 °C'de kübit sınıfı tantal, kapıyla yazılıp ışıkla silinen süperiletken bellek ve koşut fotonik bloklar. Hepsi laboratuvar gösterimi düzeyinde.
Bilim··Sabah
Argon yerine kripton, tantalı 200 °C'de kübit sınıfına taşıyor
Tantal ince filmler süperiletken kübitlerin başarımını yükseltti; ancak kübik evreyi doğrudan biriktirmek genellikle 400 °C'nin üzerinde altlık sıcaklığı gerektiriyordu. Nature Materials'ta yayımlanan çalışma, saçtırma gazının argondan kriptona değiştirilmesiyle hacim merkezli kübik tantalın silisyum üzerinde 200 °C'ye kadar düşük sıcaklıklarda büyüdüğünü bildiriyor. Düşük sıcaklık, yonganın son üretim aşamalarındaki standartlarla uyumlu bir işlem aralığı açıyor; yongaya en sonda eklenen iletim katmanları daha sıcak reçeteye dayanamıyor. Kripton saçtırmayla üretilen filmlerden yapılan eşdüzlemsel dalga kılavuzu rezonatörleri dar bir başarım dağılımı gösteriyor; daha yüksek sıcaklıkta büyütülen filmler ise tantal ile silisyumun karışma derecesiyle bağlantılı olarak daha çok enerji yitiriyor. Ekip ayrıca 20 mikrometrelik derli toplu bir sığa aralığıyla transmon kübitler kurdu ve 16,9 milyon kalite çarpanına ulaştı.[1]
Kapı çevrimi süperiletken bellek yazıyor, ışık siliyor
Nature Communications'ta yayımlanan çalışma, alüminyum oksit ile potasyum tantalat arasındaki arayüzde yinelenen elektrostatik kapı çevrimlerinin süperiletken durumu güçlendirdiğini ve kapı kaldırıldıktan sonra da bıraktığını, kriyojenik sıcaklıklarda uygulanan aydınlatmanın ise bu durumu sildiğini bildiriyor. Yazarlar her iki etkiyi de daha önce fark edilmediğini söyledikleri bir etkileşime bağlıyor: arayüzdeki iki boyutlu süperiletken ile kuantum paraelektrik altlıktaki örgü uyarımları arasındaki etkileşime, yani kutuplu nanobölgelerin yeniden yönelmesine ve oksijen boşluklarının yükü tutup bırakmasına. Yazma ve silmenin ikisi de kriyojenik sıcaklıklarda gösterildi; sonuç, sıradan koşullarda bellek tutabilecek bir aygıttan çok, yapılandırılabilir süperiletkenliğin laboratuvar gösterimi. Bu, kuantum devrelerinde durumun elektrikle yazılıp optikle geri alınabileceğini gösteren nadir bir örnek.[2]
Tek fotonik yonga, aynı anda farklı matris işlemleri yürüten bloklara bölünüyor
Nature Communications'ta tanıtılan yalıtkan üstü silisyum tabanlı fotonik işlemci, tek bir sabit işe göre kurulmak yerine ayrı işlevsel bloklara bölünebiliyor ve her blok aynı anda farklı bir optik matris işlemi yürütüyor. Gösterimde üç kanallı 1×1 ve 2×2 gerçek değerli evrişim çekirdekleri ayrı bloklarda çalıştırıldı. Çok kanallı 1×1 evrişim, akciğer bilgisayarlı tomografi görüntülerinde zatürre odaklarını bölütleyen derin artık U-Net içinde; 2×2 evrişim ise el yazısı rakamları on sınıfa ayıran, elektriksel tam bağlı katmanla eşleştirilmiş bir optik katman içinde sınandı. İkisi de donanımı doğrulamak için koşulan sınama görevleri; hiçbiri klinik ya da sahada kullanılan bir sistem değil. Yonga, tek bir optik yüzeyin aynı anda birden fazla hesap yolunu barındırabileceğini gösteriyor.[3]
