Hitech logo

Идеи

Миниатюрный квантовый чип сможет заменить массивные ускорители частиц

TODO:
Георгий Голованов14 августа, 17:08

Американские ученые разработали инновационное квантовое устройство. Оно настолько компактное, что помещается в ладони, но при этом способно генерировать экстремальные электромагнитные поля, которые раньше были возможны только в гигантских, многокилометровых ускорителях частиц. Его можно будет использовать для создания мощных гамма-лазеров, способных уничтожать раковые клетки на атомном уровне и открывать тайны Вселенной.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Команда ученых из Университета штата Колорадо нашла способ создания экстремальных электромагнитных полей, которые прежде считались недостижимыми в лабораторных условиях, рассказывает Science Daily.

Такие электромагнитные поля возникают при очень быстрых колебании и скачках электронов в материалах. До сих пор генерация полей, достаточно мощных для проведения сложных экспериментов, требовало огромных и дорогостоящих установок. Например, для размещения радиочастотных резонаторов и сверхпроводящих магнитов, необходимых для ускорения пучков высокой энергии, Большой адронный коллайдер в ЦЕРНе иметь протяженность 26,7 км. Проведение экспериментов такого масштаба требует огромных ресурсов и тщательной подготовки.

Исследователи разработали материал на основе кремния, способный выдерживать высокоэнергетические пучки частиц и управлять потоком энергии. Он позволяет ученым получать доступ к электромагнитным полям, создаваемым колебаниями квантового электронного газа, — и все это в устройстве размером с большой палец.

«Управление столь мощным потоком энергии с сохранением внутренней структуры материала — это настоящий прорыв, — сказал Кальян Тирумаласетти, один из участников проектом. — Этот технологический прорыв может действительно изменить мир».

Разработчики уже запатентовали свое открытие. Они убеждены, что оно пригодится физикам для экспериментальных проверок теорий об устройстве Вселенной, и врачам, которые смогут с его помощью получать изображения атомов в ядрах клеток.

Фотонные процессоры на кристалле стали инновационным решением для быстрого выполнения задач машинного обучения, однако, повышение вычислительной плотности таких систем остается серьезной проблемой. Команда ученых из США и Китая представила метод производства сверхкомпактных фотонных процессоров площадью всего 64 мкм².