Bước ngoặt mới trên chất liệu cổ điển có thể thúc đẩy điện toán lượng tử phát triển

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Penn State đã phát triển một phương pháp mới để nâng cao tính chất điện-quang của bari titanate, một vật liệu cổ điển được biết đến từ năm 1941 với khả năng mạnh mẽ chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang học. Bằng cách tạo hình lại bari titanate thành các màng mỏng siêu mỏng bị kéo căng, nhóm nghiên cứu đã đạt được hiệu suất chuyển đổi electron thành photon tăng hơn mười lần ở nhiệt độ phòng so với kết quả trước đây ở nhiệt độ cực thấp. Đột phá này giải quyết một thách thức lâu dài, vì bari titanate chưa được thương mại hóa rộng rãi do khó khăn trong chế tạo và vấn đề ổn định, trong khi lithium niobate lại chiếm ưu thế trên thị trường thiết bị điện-quang. Vật liệu cải tiến này có ý nghĩa quan trọng đối với điện toán lượng tử và hiệu quả năng lượng của các trung tâm dữ liệu. Công nghệ lượng tử thường yêu cầu điều kiện nhiệt độ cực thấp, nhưng việc truyền thông tin lượng tử trên khoảng cách dài cần các liên kết quang học ở nhiệt độ phòng, điều mà tiến bộ này có thể hỗ trợ. Thêm vào đó, các trung tâm dữ liệu, vốn tiêu thụ lượng lớn năng lượng chủ yếu để làm mát, có thể hưởng lợi từ các công nghệ quang tích hợp sử dụng photon thay vì electron để truyền dữ liệu.