物理學家在2D材料中演示室溫量子存儲

在只有幾個原子厚的材料中,微觀的裂縫有可能推進許多量子技術(shù),新的研究表明,使我們更接近量子網(wǎng)絡(luò)和傳感器的廣泛使用。

現(xiàn)在,將量子數(shù)據(jù)存儲在電子的自旋特性中,稱為自旋相干性,需要非常特殊和精細的實驗室設(shè)置。如果沒有精心控制的環(huán)境,這是無法做到的。

在這里,一個國際研究小組設(shè)法證明了在室溫下可觀察到的自旋相干性,利用了一種稱為六方氮化硼(hBN)。

“結(jié)果表明,一旦我們將某個量子態(tài)寫入這些電子的自旋上,這些信息就會存儲大約百萬分之一秒,使該系統(tǒng)成為量子應(yīng)用的非常有前途的平臺。來自英國劍橋大學的物理學家Carmem Gilardoni。

“這可能看起來很短,但有趣的是,這個系統(tǒng)不需要特殊條件——它甚至可以在室溫下存儲自旋量子態(tài),并且不需要大磁鐵。

hBN層通過材料本身內(nèi)置的分子力保持鎖定在一起,但是在合成或加工材料時可能會出現(xiàn)缺陷。這提供了可以捕獲電子的微小位置。

研究人員不僅能夠捕獲和觀察hBN缺陷中的電子,而且還能夠使用光來操縱它們。這是第一次這種類型的實驗在正常的環(huán)境溫度下。

根據(jù)該團隊的測量結(jié)果,hBN的使用顯示出穩(wěn)定的量子存儲的前景 - 即使量子態(tài)現(xiàn)在只能存儲一小部分秒,但有跡象表明它最終可以擴大規(guī)模。

“使用這個系統(tǒng)向我們強調(diào)了新材料基礎(chǔ)研究的力量,”來自英國曼徹斯特大學的物理學家漢娜·斯特恩(Hannah Stern)。

“至于hBN系統(tǒng),作為一個領(lǐng)域,我們可以利用其他新材料平臺中的激發(fā)態(tài)動力學,用于未來的量子技術(shù)。

保持量子態(tài)和量子信息穩(wěn)定并免受干擾是持續(xù)的挑戰(zhàn)對于不斷尋找新材料和新技術(shù)以提高穩(wěn)定性的科學家來說。

該團隊現(xiàn)在正在研究將旋轉(zhuǎn)存儲時間增加到百萬分之一秒以上的方法。提高缺陷的可靠性和質(zhì)量從它發(fā)出的光。

隨著進展的進行,緩慢但肯定,我們將能夠開發(fā)更先進的量子傳感器——能夠監(jiān)測宇宙中的微小變化——以及用于超快速、超安全信息傳輸?shù)牧孔泳W(wǎng)絡(luò)。

“每個有前途的新系統(tǒng)都將擴大可用材料的工具包,朝著這個方向邁出的每一步都將推動量子技術(shù)的可擴展實施。嚴厲。

該研究已發(fā)表在自然材料.

寶寶起名

本站所有相關(guān)知識僅供大家參考、學習之用,部分來源于互聯(lián)網(wǎng),其版權(quán)均歸原作者及網(wǎng)站所有,如無意侵犯您的權(quán)利,請與小編聯(lián)系,我們將會在第一時間核實并給予反饋。
相關(guān)期刊推薦
湖北農(nóng)機化

湖北農(nóng)機化

農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學 - 省級期刊

電腦迷

電腦迷

合作期刊 - 省級期刊

磚瓦世界

磚瓦世界

合作期刊 - 國家級期刊

青少年體育

青少年體育

體育 - 國家級期刊

建筑技術(shù)開發(fā)

建筑技術(shù)開發(fā)

合作期刊 - 國家級期刊

居業(yè)

居業(yè)

合作期刊 - 省級期刊

散文百家

散文百家

中國文學 - 省級期刊

中國建筑裝飾裝修

中國建筑裝飾裝修

合作期刊 - 國家級期刊

科技視界

科技視界

合作期刊 - 省級期刊

大眾商務(wù)

大眾商務(wù)

合作期刊 - 省級期刊

福建質(zhì)量管理

福建質(zhì)量管理

合作期刊 - 省級期刊