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ゲルマニウム超伝導体は信頼性の高い量子コンピューターの構築に役立つ可能性がある

ゲルマニウムはすでに標準的なコンピューターチップに使用されていますマテジモ/ゲッティイメージズ コンピューターチップの製造に一般的に使用される材料であるゲルマニウムから作られた超伝導体は、いつかより優れた、より信頼性の高い量子コンピューターを生み出す可能性がある。 超伝導体は抵抗なく電気を伝導する材料であり、あらゆる種類の電気デバイスを作成する場合に役立ちます。また、量子コヒーレンスも維持されるため、有用な量子コンピューターを構築しようとしている場合には有益です。 しかし、これまでの超伝導体はコンピュータチップに組み込むのが容易ではない特殊な材料である傾向があったが、オーストラリアのクイーンズランド大学のピーター・ジェイコブソン氏とその同僚たちは、すでにコンピュータ業界で広く使用されているゲルマニウムから超伝導体を作成した。 研究者らは、ドーピングとして知られるプロセスであるガリウムをゲルマニウムの膜に注入することによって超電導体を作成した。これらの方向に沿った以前の研究では、その組み合わせが最終的に不安定になることが判明しました。これを避けるために、チームはX線を使用してより多くのガリウムを材料に押し込み、均一で安定したパターンを作成しました。 しかし、他の既知の超伝導体と同様に、この新しい材料は室温では機能しません。 3.5 ケルビン (-270°C/-453°F) まで冷却する必要があります。 ケンブリッジ大学のデイビッド・カードウェル氏は、この超伝導体は極度の低温を必要とするため、民生用機器での使用は不可能だが、同様に過冷却が必要となる傾向にある量子コンピューティングには最適である可能性があると述べている。 「それは量子にとって変革をもたらす可能性があります」とカードウェル氏は言う。 「いずれにしても非常に寒い環境にあるため、これによりまったく新しいレベルの機能が提供されます。それが明らかな出発点になると思います。」 ジェイコブソン氏は、コンピューティングデバイスの主要コンポーネントである半導体の上に超伝導体を積層するこれまでの研究では、結晶構造に欠陥が生じ、それが応用の際に問題を引き起こすと述べた。 「無秩序は実際には量子技術における寄生効果です」と彼は言います。 「信号が吸収されてしまうのです。」 しかし、この新しい材料を使用すると、ガリウムをドープしたゲルマニウムの層とシリコンの層を全体的に均一な結晶構造で相互に重ねることができるため、半導体と超伝導体の最良の特性を組み合わせたチップの製造が可能になる可能性があります。 トピック: #ゲルマニウム超伝導体は信頼性の高い量子コンピューターの構築に役立つ可能性がある