量子計(jì)算機(jī)有可能徹底改變世界,但它們目前只能在極低溫度下運(yùn)行,而冷卻計(jì)算機(jī)非常昂貴。美國(guó)得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出了一種新型量子計(jì)算材料能在常溫下工作,且磁性是純鐵的100 倍,有望用于制造可以在常溫下工作的量子計(jì)算機(jī)。相關(guān)論文已刊發(fā)于最近的《應(yīng)用物理快報(bào)》 雜志。
研究負(fù)責(zé)人艾哈邁德·埃爾金迪表示,磁鐵廣泛存在于智能手機(jī)、汽車和固態(tài)硬盤(pán)(存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)信息的硬件)等設(shè)備內(nèi)。在量子計(jì)算機(jī)中,磁鐵被用來(lái)提高計(jì)算速度,但它們的強(qiáng)磁性只有在低溫下才能顯示出來(lái)。因此,目前的量子計(jì)算機(jī)必須處在-272.78 ℃的極低溫度下——只比絕對(duì)零度(-273.15 ℃)略高一點(diǎn)。為讓量子計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行,需要冷卻計(jì)算機(jī)及所有相關(guān)材料,而這非常昂貴。為解決這一問(wèn)題,自2019 年以來(lái),埃爾金迪團(tuán)隊(duì)一直致力于創(chuàng)造全新的磁性材料。
團(tuán)隊(duì)關(guān)注的兩個(gè)焦點(diǎn)是:能在正常溫度下工作,以及由非稀土材料制成。埃爾金迪指出,目前所有磁鐵都由稀土材料制成,而稀土元素的儲(chǔ)量有限。經(jīng)過(guò)幾年試錯(cuò),團(tuán)隊(duì)終于開(kāi)發(fā)出了新的磁性材料。他們利用氨基二茂鐵和石墨烯研制出了一種高磁性量子計(jì)算材料,其磁性是純鐵的100倍,而且能在室溫下工作。研究人員認(rèn)為,新材料可用于在室溫下制造量子計(jì)算機(jī)。
盡管如此,研究人員表示仍有許多工作要做。首先,這種材料很難制造,因此他們正致力于優(yōu)化制備過(guò)程;此外,他們也在繼續(xù)提高材料的有效性。