Техника - молодёжи 2009-02, страница 11
Прогноз 2020 скопических полостей. Обычно фотоны свободно распространяются вдоль такой цепочки и пролетают без затруднения друг сквозь друга, поскольку не взаимодействуют (верхняя часть рисунка). Однако если в полость вставить некоторые атомы, электронные оболочки которых возбуждаются светом, то фотоны можно заставить взаимодействовать. В то время как полость без атома может вмещать сколько угодно фотонов, полость с атомом «пустит в себя» только один фотон и будет блокировать попытки проникновения других его собратьев. В цепочке полостей (нижняя часть рисунка) фотоны «прыжками» перемещаются от полости к полости, так как не могут остановиться в той, где уже «сидит» другой фотон. Таким образом, движение фотонов имитирует движение электронов; им можно управлять и использовать для вычислений. ' д \ Рис. В Однако вернёмся к технологиям, использующим явление сверхпроводимости. Недавно была предложена схема устройства, позволяющего останавливать фотоны в распределённых линиях сверхвысоких частот, сделанных с использованием ВТСП технологии. Устройство состоит из периодической цепочки одинаковых блоков длиной D (рис. 6) Каждый из блоков содержит два Q-бита, они обозначены буквами А и В. (Q-бит - это квантовый разряд или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере). А и В - сверхпроводниковые квантовые ячейки, так называемые «ящики куперовских пар» с нанометро-выми размерами. Когда сверхвысокочастотные электромагнитные волны, т.е. фотон i)i сантиметрового диапазона, распространяются вдоль сверхпроводящих полосок (на рисунке их три), то из-за периодичности расположения квантовых ячеек возникает сильное взаимодействие фотонов с Q-битами, которое может остановить или даже реверсировать распространение фотонов. Подобные и многие другие эксперименты, как можно надеяться, приведут к тому, что в ближайшие 10-12 лет будет найден способ построения компьютера на основе манипулирования квантовыми состояниями фотонов вместо манипулирования классическими состояниями электронов. Сверхпроводниковая электроника «в чистом виде» Вообще же варианты с использованием сверхпроводниковых Q-битов являются одними из самых перспективных среди многочисленных исследуемых способов построения элементов вычислительных и информационных систем на квантовых ячейках. Совсем недавно японскими и российскими физиками был создан методами нанотехнологии лазер, который соединил в себе искусственный атом на основе сверхпроводникового элемента размерами 100 нм, связанный со сверхпроводящим резонатором и полоско-вой линией, тоже сверхпроводящей. Схема устройства показана на рис. 7, а на рис 8 - изображение искусственного атома, сделанное сканирующим электронным микроскопом;- весь его масштаб - около 1 мкм. Лазер излучает электромагнитные волны на частоте 10 ГГц (длина волны 3 см). Быстрое развитие работ в области сверхпроводниковой наноэлектрони-ки позволяет прогнозировать, что в сравнительно близком будущем на основе сверхпроводниковых элементов и искусственных атомов будут созданы не только лабораторные, но уже промышленные устройства электроники терагер-цевого диапазона, в тысячи раз более быстродействующие, чем Полосковая линия Выводы постоянного Полосковая линия Выводы постоянного
Копланарный волноводный СП резонатор 100 мкм Плёнка изолятора У Копланарный волноводный СП резонатор 100 мкм Рис. 7 1 островок Переходы Джозефсона 0,5 мкм Рис. 8 используемые сейчас. Лазерные и сверхпроводниковые приборы смогут освоить этот диапазон частот, промежуточный между светом и радиоволнами и очень востребованный в медицине, технике для борьбы с терроризмом и т.п. Рост значения критической температуры ВТСП материалов сделает возможным самое широкое их применение в наноэлектронике. О В.М. Пудалов, д.ф-м.н., зав. лабораторией ФИАН им. П.Н. Лебедева ОРГТЕХНИКА РАСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ЦЕНТРЫ ПО ВСЕМУ МИРУ . • ЗАПРАВКА КАРТРИДЖЕЙ • СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ОРГТЕХНИКИ • ПРОДАЖА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕМОНТА КАРТРИДЖЕЙ • ПРОДАЖА ОРГТЕХНИКИ • ПОКУПКА Б/У КАРТРИДЖЕЙ ст. м Черкизовская, ул. Бол. Черкизовская, д. 32, корп. 1 > 950-5364 (многоканальный), 161-1211,161-2550 с 10°°до 1800 ГАРАНТИЯ на выполненную работу ЗАКЛЮЧЕНИЕ договоров КУРЬЕРСКАЯ служба |
|||||||
