Spolupráce vědců z Kalifornské univerzity v Irvine (UCI) a Národní laboratoře Los Alamos (LANL) přinesla své ovoce v podobě metody, která umožňuje přeměnit běžné materiály na vodiče vhodné pro stavbu kvantových počítačů.
Konvenční výpočetní zařízení jsou konstruována z křemíku coby běžného polovodičového materiálu. Vlastnosti křemíku však mají různá omezení, která brání schopnosti strojů provádět složité výpočty s většími čísly. Pro běžné počítače to není žádný problém, dokonce i nejrychlejší superpočítače na světě jsou ještě založeny na křemíku. Kvantové počítače ale jsou už jiná liga a mají mít schopnost provádět extrémně složité a komplexní výpočty během několika sekund. Jeden takový výpočet by superpočítači trval několik let. Z toho je vidět, jak obrovský rozdíl mezi oběma třídami počítačů je.
Výzkumníci z UCI, kteří jsou součástí Eddlemanova kvantového institutu, se snaží objevit metody pro získání vysoce kvalitních kvantových materiálů. Nyní se ale překvapivě vydali jinou cestou, když navrhli jednodušší přístup s využitím běžných materiálů. Šlo by o materiály jako sklo, které jsou tradičně izolační, a mohly by se přeměnit na účinné vodiče podobné mědi.
Luis A. Jauregui, profesor fyziky a astronomie na UCI, zdůraznil jedinečnost vytvořených materiálů a přisoudil jejich zvláštní elektrické nebo kvantové vlastnosti specifickým atomovým tvarům nebo strukturám.
Běžné materiály získají deformací a ohýbáním kvantové vlastnosti
Vědci zřídili na Fakultě fyzikálních věd UCI speciální ohýbací stanici, kde na materiály působí deformace na atomární úrovni, což vyvolává změnu jejich chování. Tím, že zdánlivě triviální materiál, penta tellurid hafnia, podrobili značnému namáhání, jej výzkumníci úspěšně přeměnili na materiál vhodný pro kvantové výpočty. Jauregui objasnil, že této transformace je dosaženo vytvořením jakýchsi děr v atomární struktuře a klíčem k tomuto procesu je deformace materiálů.
Pokud se tento proces ukáže jako využitelný, výrazně se tím posune i celá problematika kvantových počítačů. Ty jsou zatím velkou novinkou, první komerční kvantový počítač v Evropě Oficiálně nazývaný Q System One uvedli do provozu v Německu v roce 2021. Stroj, který pro paralelní výpočty využívá 27 kvantových bitů, pochází od IBM a je nainstalován v německém sídle amerického výrobce počítačů v Ehningenu u Stuttgartu. Ve Spojených státech ho IBM představila o dva roky dříve. Svět se pomalu připravuje na příchod kvantových počítačů, nicméně zatím jde stále o neprobádanou a inovativní oblast. Pokud by se podařilo využívat běžné materiály pro výrobu vodičů, výrobu by to značně zjednodušílo.
