Ученые ЮФУ сделали шаг к созданию устройств квантовой связи и квантовых компов — Naked Science — wamba-mamba.ru

4.6

Коллектив ученых ЮФУ в первый раз выявил эффект аномального поведения атомов вещества, осаждаемых на поверхность полупроводниковых подложек в присутствии атомов алюминия в критериях капельной эпитаксии. Это открывает путь к новеньким многообещающим исследованиям наноструктурных веществ и дозволяет продвинуться в области технологии сотворения устройств квантовой связи, которую фактически нереально взломать, и квантовых компов, владеющих большой вычислительной мощностью по сопоставлению с обыкновенными компами.

ЮФУ # квантовая связь # квантовый комп # нанотехнологии # полупроводники # эпитаксия Ученые ЮФУ сделали шаг к созданию устройств квантовой связи и квантовых компов / ©finobzor.ru

Исследование размещено в журнальчике Nanotechnology. «Капельная эпитаксия – это увлекательная методика технологии молекулярно-лучевой эпитаксии, когда вещества наращиваются друг на друга послойно», – ведает доцент Института нанотехнологий, электроники и приборостроения, управляющий проекта Максим Солодовник.

В процессе этого процесса сначало формируются наноразмерные капли сплава, которые потом, если в этом есть необходимость, выдерживаются в потоке молекул мышьяка либо другого схожего элемента, что приводит к превращению капель в наноструктуры различного типа. Это дозволяет надзирать структуру отдельных молекул и управлять ею.

«Таковая разработка весьма перспективна для задач квантовых коммуникаций и вычислений. Приступая к исследованию, мы ждали, что внедрение слоев с разным содержанием атомов алюминия (AlGaAs) дозволит нам уменьшить размер молекул, как это происходит при обыкновенной эпитаксии. Но на практике мы нашли оборотный эффект, что сделалось нежданностью для нас – вещества, наслаиваясь, лишь прирастили размер структур», – продолжает Максим Солодовник.

Чтоб разъяснить данный эффект, ученые разработали математическую модель на базе способа Монте-Карло, при помощи которой следили за поведением атомов в критериях, очень приближенных к экспериментальным. Сущность способа состоит в том, что рассматриваемый процесс описывается математической моделью с внедрением генератора случайных величин, модель неоднократно обсчитывается, на базе приобретенных данных рассчитываются вероятностные свойства.

Экспериментальные зависимости воздействия характеристик роста на процессы формирования наноструктур для поверхностей с разным содержанием алюминия / ©Пресс-служба ЮФУ

«Детализированное исследование протекающих действий при помощи симуляций подтвердило, что в критериях капельной эпитаксии хим активность атомов алюминия может проявлять себя по другому», – добавляет Сергей Балакирев, кандидат технических наук, помощник ИНЭП ЮФУ, также принимающий роль в реализации проекта. Совокупа теоретических и экспериментальных данных дозволила предложить на физическом уровне обоснованное разъяснение наблюдаемому эффекту.

«Обнаруженный эффект не только лишь разъясняет природу протекающих действий на поверхности полупроводниковых подложек, да и дает возможность продвинуться в развитии эпитаксиальной технологии. Не считая того, в перспективе, данный эффект можно применять как доп управляющий параметр – ведь мы потенциально можем поменять состав слоев, сохраняя при всем этом размер наноструктур», – заключает Максим Солодовник.

Эффект расширяет способности управления качествами наноструктур, так как изменение их состава и размера безизбежно приводит к изменению остальных характеристик (к примеру, длины волны поглощения либо излучения). Исследование ученых ЮФУ дозволяет продвинуться в области технологии сотворения устройств квантовой связи, которую фактически нереально взломать, и квантовых компов, владеющих большой вычислительной мощностью в ряде задач по сопоставлению с обыкновенными компами. Результаты получены в рамках проекта Русского научного фонда «Новейшие подходы в капельной эпитаксии наноструктур А3В5». 

Источник: naked-science.ru

Leave a Comment