Siliciu pur 99,9999%, materialul de care au nevoie procesoarele cuantice
Procesoarele cuantice își pierd informația din cauza unor fluctuații magnetice provocate de un izotop al siliciului. Două laboratoare americane au produs siliciu de peste 100 de ori mai curat decât cel comercial, deocamdată la scară de laborator.
Două laboratoare naționale din Statele Unite au produs siliciu cu puritate de 99,9999%, adică sub o parte per milion de izotopi care fac zgomot. Este, conform anunțului, un material de peste 100 de ori mai curat decât ce se poate cumpăra comercial oriunde în lume.
Rezultatul vine de la Oak Ridge National Laboratory (ORNL) și Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), ambele ale Departamentului american al Energiei, care l-a anunțat pe 26 iulie 2026 prin biroul său de cercetare pentru izotopi.
De ce contează puritatea
Siliciul natural e un amestec de izotopi. Printre ei, siliciul-29 are spin nuclear, ceea ce înseamnă că generează fluctuații magnetice slabe. Pentru un tranzistor obișnuit, nu contează. Pentru un qubit, adică unitatea de calcul a unui procesor cuantic, acele fluctuații sunt suficiente ca informația să se piardă.
Fenomenul se numește decoerență și este principalul obstacol al calculului cuantic. Cu cât qubitul rezistă mai mult fără să-și piardă starea, cu atât se pot face calcule mai lungi. Un studiu din 2014 arătase deja că qubiții construiți pe siliciu-28 îmbogățit au timpi de coerență considerabil mai lungi decât cei pe siliciu natural.
Cum s-a obținut
Oak Ridge a folosit separarea electromagnetică a izotopilor, cunoscută ca EMIS, o versiune modernă a unei tehnologii din perioada Războiului Rece care sortează atomii după masă. Pacific Northwest a contribuit cu conversia chimică și purificarea materialului îmbogățit în gaze precursoare, silan și hidrură de germaniu, plus o metodă de separare izotopică prin difuzie termică aplicată direct în fază gazoasă.
Deci nu e o descoperire de fizică nouă, ci o reușită de proces. O tehnică veche a fost recuperată și rafinată până când a dat un material pe care industria pur și simplu nu îl putea cumpăra.
Ce urmează
Producția e încă la scară de laborator. Următorul pas, spun cei implicați, este să arate că materialele ultra-pure îmbunătățesc constant dispozitivele cuantice comerciale, nu doar pe cele experimentale.
Creșterea producției cere investiție continuă, reducerea riscului de contaminare și un lanț de aprovizionare care deocamdată nu există. Până acolo, avem un material demonstrat, nu o industrie.
Sursă: Interesting Engineering