Ученым впервые удалось "приготовить" квантовую спин-жидкость

Экспериментальная установкаВ 1987 году Пол В. Андерсон (Paul W. Anderson), Лауреат Нобелевской премии в области физики, выдвинул предположение, что явление высокотемпературной сверхпроводимости может быть связано с экзотическим квантовым состоянием материи, известным как квантовая спин-жидкость. В таком состоянии магнитные моменты частичек материи ведут себя подобно жидкости, однако, такая жидкость не "замерзает" даже при температуре абсолютного нуля. Подобные экзотические состояния материи считаются перспективными кандидатами для их использования в квантовых вычислительных системах, однако, до последнего момента времени ученым не удавалось получить спин-жидкость, подходящую для ее использования в различных квантовых технологиях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Простейший квантовый процессор с кремниевыми кубитами успешно проходит первые испытания

Кремниевый квантовый процессорВ свое время исследователи группы QuTech из Технологического университета Дельфта (TU Delft), Нидерланды, разработали структуру кремниевых квантовых битов, кубитов, работа которых основана на направлении вращения, спине, пойманных в ловушку двух электронов. Немногим позже такой вид кубитов был воплощен в виде экспериментального квантового устройства исследователями из университета Висконсина, Мэдисон. Управление и считывание состояния кремниевых кубитов производилось в условиях внешнего магнитного поля, создаваемого постоянным кобальтовым магнитом, импульсами микроволнового излучения.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

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