محققان دانشگاه منچستر در انگلستان موفق شدند خالص‌ترین سیلیکون جهان را تولید کنند که می‌تواند مبنای ساخت کیوبیت‌های بسیار کارآمد برای کامپیوتر‌های کوانتومی باشد. این دستاورد بر اساس گزارشی از لایو ساینس و مقاله‌ای منتشرشده در نشریه نیچر اعلام شده است.
کیوبیت‌ها واحد‌های محاسبه در کامپیوتر‌های کوانتومی هستند که برخلاف بیت‌های معمولی می‌توانند به‌صورت همزمان حالت‌های صفر و یک را پردازش کنند. این ویژگی به‌نام همدوسی یا کوهرانس شناخته می‌شود و قدرت محاسبه کوانتومی را چندگانه می‌کند.
برای رسیدن به کامپیوتر‌های کوانتومی کاربردی، دانشمندان برآورد می‌کنند که به حدود یک میلیون کیوبیت نیاز است. در حال حاضر بزرگترین کامپیو‌تر کوانتومی جهان حدود هزار کیوبیت دارد. یکی از چالش‌های اصلی نوسان‌پذیری کیوبیت‌هاست که باعث می‌شود به‌سرعت دچار خطا شوند و نیاز به خنک‌سازی تا نزدیک صفر مطلق داشته باشند.
اکنون محققان نشان داده‌اند که ساخت کیوبیت از مواد نیمه‌رسانا مانند سیلیکون مزایای قابل‌توجه‌ی نسبت به کیوبیت‌های فلزی ابررسانایی دارد. کیوبیت‌های سیلیکونی ارزان‌تر هستند، در دما‌های بالا‌تر کار می‌کنند و ابعاد بسیار کوچکی دارند.
در این پژوهش، تیم علمی با حذف ناخالصی‌های موجود در سیلیکون طبیعی، کیوبیت‌هایی از ایزوتوپ سیلیکون-۲۸ ساختند. سیلیکون طبیعی از سه ایزوتوپ سیلیکون-۲۸، سیلیکون-۲۹ و سیلیکون-۳۰ تشکیل شده است. وجود سیلیکون-۲۹ و سیلیکون-۳۰ باعث اختلال در محاسبات کوانتومی می‌شود. محققان با توسعه روشی نوین، توانستند این دو ایزوتوپ را جدا کرده و سیلیکون-۲۸ را با خالصیت بی‌سابقه به دست آورند.
نویسنده ارشد این مطالعه در مورد این دستاورد بیان کرد ما توانسته‌ایم یک آجر حیاتی برای ساخت کامپیو‌تر کوانتومی مبتنی بر سیلیکون فراهم کنیم. این یک گام مهم برای دستیابی به فناوری‌ای است که پتانسیل تغییر زندگی بشر را دارد.
