Созданные первые в своем роде транзисторы, полностью состоящие из углерода

Структура углеродного транзистораУченые из Техасского университета в Далласе разработали и изготовили опытные образцы новых транзисторов, структура которых полностью состоит из углерода. Такие транзисторы в будущем могут стать заменой традиционных кремниевых транзисторов, и на их основе можно будет создавать вычислительные системы нового поколения, более производительные и более эффективные, нежели нынешние.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученым удалось измерить уровни корреляции Белла в квантовой системе, состоящей из 500 тысяч атомов

Спин атомаУченые-физики из Стэнфордского университета, возглавляемые Марком Касевичем (Mark Kasevich) успешно провели измерения параметров так называемой корреляции Белла (Bell correlation) в самой большой на сегодняшней день квантовой системе, которая состояла из 500 тысяч атомов, охлажденных до температуры в 25 микроКельвинов. Присутствие корреляций Белла в системе указывает на то, что все атомы квантовой системы связаны друг с другом и эти взаимосвязи носят не локальный характер, а действуют в масштабе всей системы. Этот эффект, в свою очередь, можно использовать в будущем для построения квантовых информационных систем или в оборудовании, предназначенном для исследований еще неизвестных аспектов квантовой механики.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Физики получили "невозможную" форму материи - сверхтвердую кристаллическую супержидкость

Экспериментальное оборудованиеИспользуя лазеры для манипуляций сверхтекучим квантовым газом, известным как конденсат Бозе-Эйнштейна, ученые-физики из Массачусетского технологического института поместили этот конденсат в такое квантовое состояние, в котором он имеет твердую кристаллическую структуру, сохранив, при этом, свое изначальное свойство супержидкости, жидкости, имеющей нулевое значение коэффициента вязкости. Дальнейшие исследования этого невозможного состояния материи могут привести к прорывам в областях практического использования сверхпроводников, супержидкостей, магнитов новых типов и датчиков, измеряющих значения различных физических величин.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Ученые планируют создать аналог черной дыры на кристалле электронного чипа

Электронный чипГруппа ученых в области теоретической физики из Чилийского университета в Седенне (University of Chile, Cedenna), Технологического университета Эйндховена (TU Eindhoven) и Утрехтского университета (Utrecht University) разработала способ создания аналогов черных дыр на кристаллах электронных полупроводниковых чипов. А технология, используемая для создания "лабораторных черных дыр", может обеспечить несколько достаточно сильных прорывов в будущем в электронике и в области квантовых вычислений.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые научились изолировать отдельные атомы конденсата Бозе-Эйнштейна и производить высокоточные измерения при их помощи

Конденсат Бозе-ЭйнштейнаАтомная интерферометрия - это один из самых высокочувствительных методов, позволяющих измерить даже самые слабые силы, такие как силы гравитационного взаимодействия между атомами или инерционные силы, возникающие при ускорении и вращении. Этот метод используется как средство отслеживания текущего местоположения в условиях недоступности системы GPS, он обладает высокой чувствительностью по отношению к электрическим полям и используется для произведения самых высокоточных измерения фундаментальных электрических параметров химических элементов и элементарных частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Использование графена позволило создать первый спин-фильтр, работающий при комнатной температуре

Графеновый спин-фильтрУ графена, одного из самых удивительных материалов на свете, была весьма необычная история по отношению к спинтронике, области, в которой для кодирования и обработки информации используется направление вращения (спин) электрона, а не его электрический заряд. Сначала графен был забракован из-за отсутствия у него магнитных свойств, ведь спины всех электронов, курсирующих в этом материале, имеют случайные значения. Однако, усилиями ученых графен удалось искусственно снабдить свойствами магнитного материала, после чего у него открылся широкий ряд возможностей применения в спинтронике и других смежных областях.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Компания Intel начинает разработку кремниевых кубитов, которые станут основой масштабируемых квантовых компьютеров с миллионами кубитов

Квантовый процессорВ состав исследовательского подразделения компании Intel входит группа инженеров, базирующаяся в Портленде, Орегон, и специализирующихся на разработке аппаратных средств для технологий квантовых вычислений. В настоящее время специалисты этой группы начали совместную работу со специалистами Квантового научно-исследовательского института QuTech Технологического университета Дельфта, Нидерланды. Задачей, которую решает эта объединенная группа, является создание кремниевых квантовых битов, кубитов, которые станут основой будущих масштабируемых квантовых компьютеров. И совместная работа исследователей начала приносить первые результаты, ученым уже удалось наладить производство стандартных подложек, покрытых слоем ультрачистого кремния, на котором будут создаваться структуры кремниевых квантовых битов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Созданы квантовые биты, представляющие собой электронные дырки в кристалле селенида цинка

Свет и кубитыРабота всех современных компьютеров построена на законах классической физики, синхронное движение миллиардов электронов или его отсутствие определяют значение информационного бита, 1 и 0 соответственно. В квантовых компьютерах, работа которых базируется на законах квантовой физики, в качестве квантовых битов могут использоваться отдельные электроны, которые могут находиться в состоянии 1, состоянии 0 и в состоянии квантовой суперпозиции, 1 и 0 одновременно. Именно это третье состояние отличает принципы работы квантовых вычислительных систем от традиционных и придает им их уникальные функциональные возможности.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Нафталин - сырье для производства квантовых битов, работающих при комнатной температуре

Углеродные наносферыОдна из самых больших проблем в технологиях квантовых вычислений заключается в том, что квантовые биты, кубиты, для того, чтобы работать должным образом и сохранять свое квантовое состояние, должны быть охлаждены практически к температуре абсолютного нуля, температуре, царящей лишь в огромных объемах пустоты космического пространства. Однако, многочисленные группы ученых занимаются поисками технологий создания кубитов, которые будут способны оставаться в состоянии квантовой суперпозиции при нормальной температуре окружающей среды. И достаточно серьезного прорыва в этом направлении удалось добиться группе доктора Мухаммеда Чукайра (Mohammad Choucair) из Сиднейского университета (University of Sydney), которая работала совместно с их коллегами из Швейцарии и Германии.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые установили новый рекорд, запутав 219 ионов, пойманных в квантовой ловушке

ИоныУченые-физики из американского Национального института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) сумели заманить в ловушку из сильных электрических и магнитных полей 219 ионов бериллия и запутать их свойства на квантовой уровне при помощи лазерного света. Некоторые другие приемы, использованные учеными, позволили считывать и управлять квантовой информацией, содержащейся в этих ионах. Все это превратило данную группу ионов в своего рода квантовый симулятор, в недрах которого можно производить квантовые вычисления, недоступные для расчетов на обычных компьютерах.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Ученые обнаружили новое состояние материи, проявляющееся в двумерных материалах

Квантовое состояние материиМеждународная группа исследователей, в состав которой входили исследователи из Кембриджского университета, обнаружила доказательства существования необычного и загадочного состояния материи, проявляющегося в материале одноатомной толщины. Это состояние, известное под названием квантовой спиновой жидкости, было предсказано в теории в 1973 году, а первые проявления материи, находящейся в этом состоянии внутри обычных неплоских материалов были получены экспериментальным путем в 2012 году. Появление квантовой спиновой жидкости обуславливается "жидким" поведением спинов (моментов вращения) частиц, и ученые считают, что в материи, находящееся в таком состоянии, электроны, считавшиеся ранее неделимыми частицами, расщепляются на меньшие части.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 5

Разработан новый тип высокоскоростной магнитной памяти

Ячейка MRAM-памятиВ течение нескольких десятилетий ученые пытались разработать эффективную магнитную память с произвольным доступом (magnetic random access memory, MRAM), в которой информация хранится в виде направления намагниченности частички магнитного материала. Так как намагниченность материала может быть изменена с очень большой скоростью, такой тип памяти рассматривается в качестве замены полупроводниковой статической памяти (SRAM) и динамической памяти (DRAM). Однако, при создании ячеек MRAM-памяти различного типа ученые сталкивались с рядом достаточно сложных проблем. Исследовательская группа из университета Тохоку (Tohoku University), возглавляемая профессором Хидео Оно (Hideo Ohno) и адъюнкт-профессором Сюнсукэ Фуками (Shunsuke Fukami), разработала структуру ячеек нового типа магнитной памяти, основанных на эффекте индуцированного спин-орбитального момента (spin-orbit-torque, SOT), который обеспечивает быстрое переключение намагниченности ячейки.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 1

Электронный кубит, интегрированный в твердотельный ключ, превращает это устройство в квантовый переключатель

Структура квантового транзистораКвантовые биты, кубиты, являются основополагающими компонентами квантовых коммуникационных систем и квантовых компьютеров. В большинстве случаев в качестве кубита используют ион, атом определенного химического элемента, искусственно лишенный одного или большего количества электронов, который связан со свободным электроном. Этот свободный электрон и является носителем квантовой информации, закодированной в виде его спина, направления вращения. Подобно обычным двоичным битам, кубит может находиться в состоянии логической 1 или 0, но при определенных условиях он может находиться в состоянии суперпозиции, имея значения 1 и 0 одновременно.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым впервые удалось создать "лучи", состоящие из сфокусированных спин-волн

Спин-волныИсследователи из Факультета физики университета Гетеборга нашли способ синхронизации работы неограниченного количества крошечных генераторов спин-волн. Эти генераторы являются одним из основных видов устройств для спинтроники, весьма перспективного направления в вычислительной технике и коммуникациях, в котором переносимая информация кодируется в виде движения волн упорядоченного направления вращения (спина) групп электронов. Однако, такие наноразмерные микроволновые устройства, оперирующие малыми количествами энергии, весьма подвержены пагубному влиянию некоторых факторов окружающей среды, в том числе и температуры, которая определяет высокий уровень фазовых шумов. Одним из основных решений этой проблемы считается использование большого количества спин-генераторов, совместная работа которых позволяет увеличить мощность генерируемых волн.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Физики установили рекорд, передавая квантовую информацию между электронами, находящимися на расстоянии 2 километров друг от друга

Экспериментальная установкаОдной из главных проблем в области квантовых коммуникаций и вычислений является необходимость передачи запутанных на квантовом уровне частиц на большие расстояния. В случае успешного решения этой проблемы, над которой сейчас бьются многочисленные группы ученых и инженеров, станет возможным создание квантовых сетей, позволяющих моментально передавать данные на большие расстояния и обладающих очень высоким уровнем защищенности информации. И недавно, группе ученых из Стэнфордского университета удалось установить своего рода новый рекорд, заставив обмениваться квантовой информацией два электрона, разнесенные на расстояние в 2 километра. А посредниками в этом деле, обеспечившими создание запутанного состояния электронов, выступили частицы света, фотоны, обладающие некоторыми уникальными свойствами.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 6