क्वांटम यांत्रिकी के गुणों का उपयोग करने वाले कंप्यूटर वर्तमान तकनीक की तुलना में तेजी से समस्याओं का समाधान करते हैं। यह दिलचस्प है, लेकिन ऐसा करने में उन्हें भारी नुकसान को दूर करना होगा।
एक सुपरकंडक्टिंग पदार्थ, नाइओबियम नाइट्राइड, एक फ्लैट, क्रिस्टलीय परत बनाने के लिए नाइट्राइड-सेमीकंडक्टर सब्सट्रेट में जोड़ा जा सकता है, जैसा कि जापानी शोधकर्ताओं द्वारा प्रदर्शित किया गया है, जिन्होंने समाधान प्रदान किया हो सकता है। यह विधि क्वांटम क्वाइब का उत्पादन करने के लिए सरल हो सकती है जिसका उपयोग नियमित कंप्यूटिंग उपकरणों के साथ किया जा सकता है।
The . में औद्योगिक विज्ञान संस्थान में शोधकर्ताओं की एक टीम टोक्यो विश्वविद्यालय ने दिखाया है कि कैसे नाइओबियम नाइट्राइड (NbNx) की पतली फिल्मों को सीधे एल्यूमीनियम नाइट्राइड (AlN) परत के ऊपर उगाया जा सकता है। नाइओबियम नाइट्राइड परम शून्य से 16 डिग्री अधिक ठंडे तापमान पर अतिचालक बन सकता है।
जब एक जोसेफसन जंक्शन के रूप में जाने जाने वाले उपकरण में रखा जाता है, तो इसका उपयोग a . बनाने के लिए किया जा सकता है सुपरकंडक्टिंग क्वबिट. शोधकर्ताओं ने एएलएन टेम्पलेट सबस्ट्रेट्स पर उत्पादित एनबीएनएक्स पतली फिल्मों की क्रिस्टल संरचनाओं और विद्युत विशेषताओं पर तापमान के प्रभाव की जांच की। उन्होंने प्रदर्शित किया कि दो सामग्रियों की परमाणु दूरी समतल परतों में परिणाम के लिए पर्याप्त संगत थी।
प्रथम और संबंधित लेखक अत्सुशी कोबायाशी कहा, "हमने पाया कि एल्यूमीनियम नाइट्राइड और नाइओबियम नाइट्राइड के बीच छोटे जालीदार बेमेल के कारण, इंटरफ़ेस पर एक अत्यधिक क्रिस्टलीय परत बढ़ सकती है।"
"एनबीएनएक्स की क्रिस्टलीयता एक्स-रे विवर्तन के साथ विशेषता थी, और सतह टोपोलॉजी को परमाणु बल माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके कब्जा कर लिया गया था। इसके अलावा, एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके रासायनिक संरचना की जाँच की गई। टीम ने दिखाया कि कैसे परमाणुओं, नाइट्रोजन सामग्री और विद्युत चालकता की व्यवस्था सभी विकास की स्थितियों, विशेष रूप से तापमान पर निर्भर करती है।
"दो सामग्रियों के बीच संरचनात्मक समानता सुपरकंडक्टर्स के अर्धचालक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में एकीकरण की सुविधा प्रदान करती है।"
इसके अलावा, AlN सब्सट्रेट के बीच तेजी से परिभाषित इंटरफ़ेस, जिसमें एक विस्तृत बैंडगैप है, और NbNx, जो एक सुपरकंडक्टर है, भविष्य के लिए आवश्यक है क्वांटम डिवाइस, जैसे जोसेफसन जंक्शन। सुपरकंडक्टिंग परतें जो केवल कुछ नैनोमीटर मोटी होती हैं और जिनमें उच्च क्रिस्टलीयता होती है, उन्हें एकल फोटॉन या इलेक्ट्रॉनों के डिटेक्टरों के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
जर्नल संदर्भ:
- अत्सुशी कोबायाशी एट अल। वाइड-बैंडगैप AlN सेमीकंडक्टर्स पर NbNx सुपरकंडक्टर्स की क्रिस्टल-फेज नियंत्रित एपिटैक्सियल ग्रोथ ”। उन्नत सामग्री इंटरफेस। DOI: 10.1002/admi.202201244
