https://promaintlehti.fi/cialis-hinta-pfz.html
https://promaintlehti.fi/viagra-hinta-pfz.html

VTT:n uudella teknologialla kvanttitietokone voi kutistua murto-osaan nykyisestä

VTT:n tutkijat ovat kehittäneet uudenlaisen sähkövirtaan perustuvan jäähdytysteknologian, joka voi tulevaisuudessa mahdollistaa harppaukset muun muassa kvanttitietokoneiden kehittämisessä. Nykyiset kvanttitietokoneiden prototyypit vaativat toimiakseen erittäin matalia lämpötiloja, jotka voidaan tällä hetkellä saavuttaa ainoastaan monimutkaisilla ja suurikokoisilla jäähdytysjärjestelmillä. Uusi sähköinen menetelmä voi korvata nämä heliumin isotooppien seosten pumppaukseen perustuvat ratkaisut ja siten mahdollistaa kvanttitietokoneiden koon merkittävän pienenemisen.  

FDT

VTT:n tutkimusryhmä on ensimmäisenä maailmassa kehittänyt puhtaasti sähköisen jäähdytysmenetelmän, jossa jäähdytys ja lämpöeristys toimivat tehokkaasti samassa pistemäisessä liitoksessa. Ryhmän uraauurtavassa kokeessa jäähdytettävä kappale ripustettiin useista tällaisista liitoksista ja jäähdytys saatiin aikaan syöttämällä sähkövirtaa liitoksesta toiseen kappaleen läpi. Sähkövirralla pystyttiin laskemaan kappaleen termodynaamista lämpötilaa jopa 40 prosenttia ympäristön lämpötilasta. Tutkimustyö on julkaistu  Science Advances  -tiedejulkaisussa 10. huhtikuuta 2020.

- Uskomme, että tätä uutta puhtaasti sähköistä jäähdytysmenetelmää voidaan hyödyntää lukuisissa sovelluksissa kuten kvanttitietokoneiden miniatyrisoinnissa ja turvallisuussovelluksissa käytettävissä äärimmäisen herkissä säteilyn ilmaisimissa, sanoo VTT:n tutkimusprofessori Mika Prunnila

Uusia mahdollisuuksia tieteelle ja liiketoiminnalle

Monet elektroniikan ja fotoniikan komponentit toimivat ainoastaan erittäin matalissa lämpötiloissa. Yksi ajankohtainen esimerkki on suprajohtavista piireistä rakennettu kvanttitietokone, joka tulee jäähdyttää lähelle termodynaamista absoluuttista nollapistettä (-273.15 oC).

Nykyään jäähdytykseen käytetään niin kutsuttua laimennusjäähdytintä, joka on moniasteinen kryogeenisten nesteiden pumppaamiseen perustuva laite. Jäähdyttimen tekee erityisen monimutkaiseksi sen kylmin aste, jossa pumpataan heliumin isotooppien seosta. Vaikka laimennusjäähdyttimet ovat jo kaupallista teknologiaa, ne ovat yhä kalliita ja suurikokoisia tieteellisiä laitteita. VTT:n tutkijoiden kehittämä teknologia voisi korvata tuon monimutkaisen kylmimmän osan ja näin ollen tehdä jäähdytysjärjestelmästä yksinkertaisemman ja pienentää sen kokoa ja hintaa merkittävästi.

Uusi menetelmä kiinnostaa myös yritysmaailmassa.

- Uutta menetelmää voidaan käyttää kvanttipiirien aktiiviseen jäähdytykseen suoraan piisirulla tai suuren mittakaavan jäähdyttimissä. On sanomattakin selvää, että Bluefors seuraa suurella mielenkiinnolla uuden sähköisen jäähdyttimen kehitystyötä, toteaa Bluefors Oy:n CSO David Gunnarsson. Bluefors on maailman johtava kvanttiteknologian jäähdytinratkaisujen tuottaja.

Suoraviivainen ratkaisu perustavanlaatuiselta näyttävään fysiikan ongelmaan

EU-projektina toteutettavassa  EFINED-hankkeessa  VTT:n tutkijat etsivät tehokasta ja käytännöllistä menetelmää siirtää lämpöä sähkövirran kuljettamien vapaiden elektronien avulla. Kaikkein tehokkain ratkaisu saadaan käyttämällä liitosta, jossa kuumat elektronit joutuvat kiipeämään erittäin lyhyen, lähes atomien kokoluokassa vaikuttavan, potentiaalivallin yli. Tämän lähestymistavan haasteena on, että lämpöä eivät kuljeta ainoastaan elektronit, vaan suuren osan lämmöstä kuljettaa hilavärähtelyn kvantit eli fononit. Kylmän ja kuuman välillä liikkuvat fononit tasaavat lämpötilaerot erittäin tehokkaasti erityisesti silloin, kun niiden tarvitsee vaeltaa vain lyhyt matka.Näytti siis, että menetelmä, joka tuottaisi tehokkaimman jäähdytyksen sähköisesti elektronien kautta, johtaisi suurimpaan lämpövuotoon fononien kautta ja siten nollatulokseen. VTT:n tutkijat esittivät, että tähän perustanvanlaatuiselta vaikuttavaan ongelmaan voisi olla varsin suoraviivainen ratkaisu: jotkut eri materiaalien liitokset voisivat itseasiassa estää fononien virtaamisen puolelta toiselle siten, että samalla kuumat elektronit pääsisivät läpi kohtuullisen vaivattomasti.

Tutkijat todensivat ilmiön jäähdyttämällä piisirun suprajohde-puolijohde -liitoksilla. Tällaisessa liitoksessa suprajohteen kielletyt energiatilat muodostavat elektroneille jäähdytykseen vaaditun esteen, jotta lämpöä voidaan siirtää pois puolijohteesta, tässä tapauksessa piistä. Samanaikaisesti liitos sirottaa fononeja, eli haittaa niiden liikettä liitoksen läpi niin tehokkaasti, että sähkövirralla saadaan aikaan merkittävä lämpötilaero liitoksen yli. ”Näemme, että kyse on ilmiömaailmasta, joka voidaan havaita lukuisissa koejärjestelyissä kuten esimerkiksi yksittäisiin molekyyleihin pohjautuvissa liitoksissa,” toteaa VTT:n tutkija Emma Mykkänen.   

Löydöksen tehneessä projektitiimissä yhdistyy osaamista muun muassa fysiikan, kryogeniikan, mikroelektroniikan ja mittaustekniikan osa-alueilta. Saavutettu tulos on erinomainen esimerkki monitieteellisestä ja -teknologisesta tutkimuksesta. Tieteellisen lehtiartikkelin voi lukea  täällä .   

Uusimmat artikkelit

25.1.2022 | Alan Uutiset

Tuulivoimatilastot 2021: Tuulivoiman rakentamisessa takana ennätyksellinen vuosi

Suomeen rakennettiin viime vuonna ennätysmäärä uutta tuulivoimaa, vaikka osa rakenteilla olevista projekteista viivästyi ja valmistuu siten vasta tämän vuoden puolella. Rakentamistahti kiihtyy vuosikymmenen puoliväliä kohti mentäessä. Tuulivoima kattaa kymmenisen prosenttia Suomen sähkönkulutuksesta, mikä on jälleen noussut koronaa edeltävälle tasolle, selviää tuoreista tilastoista.

25.1.2022 | Tutkimus ja koulutus

Väitös: Sanktiot haittaavat logistiikkatoimintojen ulkoistamista ja alan kehittymistä Iranissa

Logistiikkatoimintojen ulkoistaminen kolmansille osapuolille eli 3PL-kumppaneille voisi tuoda tuntuvia hyötyjä iranilaisille yrityksille. Isona haasteena logistiikkakumppanuuksien ja logistiikka-alan kehittymiselle Iranissa ovat kuitenkin maalle asetetut taloudelliset sanktiot sekä valtion tuen puute, käy ilmi Daniel Sahebin Vaasan yliopiston tuotantotalouden alan väitöskirjasta.

Pienreaktoriteknologiaa esillä EXPO 2020 -maailmannäyttelyssä

Teknologiayhtiö Rosatom isännöi pienreaktoripäivän Dubain EXPO 2020 -maailmannäyttelyssä. Pienreaktoripäivä tarjosi kansainvälisen alustan keskusteluille pienreaktoreiden (SMR) eduista, niiden kehitysnäkymistä ja siitä, miten teknologiaa voidaan hyödyntää ympäri maailman. Ohjelman avasi multimediaesitys, joka toi esiin pienreaktoreiden etuja erilaisissa ilmasto-olosuhteissa.

Laser puolitti rekka-auton peruuttamiseen käytettävän ajan

Kuljetus- ja varastointipalveluja tarjoava yritys Ajomestarit Oy on ottanut Essityn pehmopaperivaraston lastauslaiturilla käyttöön laserit, jotka helpottavat yhdistelmäajoneuvokuljettajien työtä. Laser piirtää maahan vihreän viivan, jota kuljettaja seuraa peruuttaessaan pari-kolmekymmentä metristä autoa lastauslaituriin. 

Kajave varautuu lauhtuvan sään ja puuskaisen tuulen aiheuttamiin sähkökatkoksiin

Sähköverkkoyhtiö Kajave varautuu lauhtuvan sään ja puuskaisen tuulen aiheuttamiin sähkökatkoksiin Kainuussa. Säätilan muutos on aiheuttanut vikoja sähköverkkoon jo nyt. Vikojen korjaus on käynnissä.

Fazer suunnittelee investointia uuteen makeistehtaaseen Suomessa

Fazer kertoo suunnittelevansa investointia uuteen makeistehtaaseen Suomessa. Toteutuessaan uusi tehdas korvaisi nykyiset makeistehtaat Vantaalla ja Lappeenrannassa. Päätös tehtaan mahdollisesta rakentamisesta ja sen sijainnista tehdään tulevan kevään aikana.

17.11.2021 | Kumppaniartikkeli

Fescon tarjoaa ympäristöystävällistä kuonaa hiekkapuhalluksen korvaajaksi

Patentoitu kvartsivapaa masuunikuona eli Granuli otettiin käyttöön korvaavana tuotteena perinteiselle luonnohiekalle. Hyödyt ovat merkittävät ympäristölle ja ihmisten terveydelle.