Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Ceramika
Strona główna Tygodnik "Nature"

Czip tak mały, że go nie widać


Ten czip jest tak mały, że nie widać go gołym okiem. Ma jednak imponujące możliwości: nie tylko emituje pojedyncze fotony pod wpływem napięcia elektrycznego, ale także je wykrywa. Takie mikrourządzenie - w pracach nad nim uczestniczyła polska badaczka - to spory krok na drodze do komputerów kwantowych.

Zespół z Niemiec i Rosji - kierowany przez prof. Wolframa Pernice'a - opracował czip o średnicy liczącej zaledwie ułamki milimetra. Zmieściło się na nim nanourządzenie emitujące pojedyncze fotony, światłowód, a także maleńkie detektory tych fotonów. To pierwszy na świecie tzw. kwantowy fotoniczny układ scalony zasilany elektrycznie. W badaniach, które opisano w "Nature Photonics", uczestniczyła dr Karolina Słowik z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.

Zwykła żarówka czy dioda emituje strumień fotonów, czyli cząstek światła. W tym potoku cząstek giną niezwykłe kwantowe właściwości, jakie ma każdy z fotonów. Zupełnie nowe możliwości związane z wykorzystaniem tych cząstek zyskuje się jednak, jeśli fotony emitowane są pojedynczo. A to właśnie kwantowe szaleństwa pojedynczych cząstek - efekty niedostrzegalne w większej skali - dają nadzieję na rozwój komputerów kwantowych. Takie komputery mogłyby przetwarzać informacje z niewyobrażalną szybkością i efektywnością, której na pewno nie osiągniemy po prostu miniaturyzując układy, jakie już znamy.

Jednym z wielu kamieni milowych na drodze do komputera kwantowego jest umiejętność wytwarzania pojedynczych cząstek światła, kodowania w nich informacji i wykrywania ich.

Same źródła pojedynczych fotonów i ich detektory nie są już nowym wynalazkiem - znajdują się w wielu laboratoriach na świecie. Zwykle takie układy są jednak duże i zajmują metry kwadratowe na stołach optycznych. To tak, jakby zbudować fabrykę o wielkości dużego miasta tylko po to, żeby produkować szpilki. Nic dziwnego, że naukowcy pracowali nad miniaturyzacją takich urządzeń wytwarzających i wykrywających pojedyncze fotony. Osiągnięcie zespołu Pernice'a jest imponujące: badaczom udało się ścisnąć tę całą maszynerię do rozmiarów maleńkiego, niemal niewidocznego gołym okiem czipa.

"Element tego układu stanowią nanorurki węglowe - sto tysięcy razy cieńsze niż średnica ludzkiego włosa. One - pod wpływem napięcia elektrycznego - emitują pojedyncze fotony, które trafiają światłowodami do maleńkich detektorów" - opowiada w rozmowie z PAP dr Karolina Słowik z UMK. Jak zaznacza, aby układ działał, musi być chłodzony ciekłym helem, bo detekcja sygnałów tak słabych jak pojedyncza cząstka światła jest bardziej wydajna w temperaturach bliskich zera bezwzględnego.

"Wszystko to razem ma kilkaset mikronów – ułamek milimetra. Urządzenie jest małe i może być wykorzystane do budowy większych struktur" - opowiada rozmówczyni PAP. Podaje przykład, że w fotonach wytwarzanych w takim urządzeniu można byłoby kodować i przetwarzać informacje - np. przepuszczając fotony przez elementy optyczne. To z kolei byłoby metodą wykonywania algorytmów.

Dr Słowik zaznacza, że przed wykonaniem doświadczenia nie było jasne, czy urządzenie rzeczywiście emituje pojedyncze fotony, czy może są to impulsy innego rodzaju. Zadaniem badaczki z UMK w ramach projektu było opracowanie danych statystycznych z doświadczenia i stwierdzenie jak często cząstki emitowane są dokładnie po jednej na raz.

Według Karoliny Słowik budowa komputera kwantowego to marzenie naukowców, które ma szansę się spełnić. "Pracą nad komputerem kwantowym interesują się prywatne firmy takie jak Google czy IBM, które inwestują pieniądze w badania naukowe o takiej tematyce. To naprawdę może się okazać osiągalne" - komentuje badaczka.

 

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

http://laboratoria.net/naturecom/26367.html
Informacje dnia: Globalne zagrożenie związane z Omikronem bardzo wysokie Na prehistorycznej Ziemi lało jak z cebra Aktywność wpływa na zdrowie psychiczne w czasie pandemii Picie kawy może obniżyć ryzyko choroby Alzheimera BioNTech rozpoczyna badania nad szczepionką na wariant wirusa Omikron 300 mln zł na technologię RNA w Polsce Globalne zagrożenie związane z Omikronem bardzo wysokie Na prehistorycznej Ziemi lało jak z cebra Aktywność wpływa na zdrowie psychiczne w czasie pandemii Picie kawy może obniżyć ryzyko choroby Alzheimera BioNTech rozpoczyna badania nad szczepionką na wariant wirusa Omikron 300 mln zł na technologię RNA w Polsce Globalne zagrożenie związane z Omikronem bardzo wysokie Na prehistorycznej Ziemi lało jak z cebra Aktywność wpływa na zdrowie psychiczne w czasie pandemii Picie kawy może obniżyć ryzyko choroby Alzheimera BioNTech rozpoczyna badania nad szczepionką na wariant wirusa Omikron 300 mln zł na technologię RNA w Polsce

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje