[ad_1]
Aby precyzyjnie dostroić topologicznie chronione stany w materiałach kwantowych, naukowcom brakuje skutecznych metod jednoczesnego modulowania sieci krystalicznej i monitorowania zmian w strukturze elektronowej w obrębie pojedynczej próbki.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine i Los Alamos National Laboratory opracowali nową metodę przekształcania materiałów codziennego użytku, takich jak szkło, w materiały, które naukowcy mogą wykorzystać do tworzenia komputerów kwantowych.
Luis A. Jauregui, profesor fizyki i astronomii na UCI i główny autor nowego artykułu, powiedział, „Stworzone przez nas materiały to substancje, które wykazują unikalne właściwości elektryczne lub kwantowe ze względu na ich specyficzne kształty lub struktury atomowe. Wyobraź sobie przekształcenie szkła, zwykle uważanego za materiał izolacyjny, w wydajne przewodniki podobne do miedzi. To właśnie zrobiliśmy”.
Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine skupiło się na przekształceniu słabo przewodzących materiałów kwantowych w dobre przewodniki poprzez zastosowanie naprężeń w skali atomowej. Naukowcy wykorzystali specjalistyczną aparaturę zwaną „stacją zginania”, aby zastosować znaczne naprężenia, zmieniając strukturę jądrową pentatellurku hafnu i czyniąc go odpowiednim do zastosowania w komputerach kwantowych. Praca ta przyczynia się do rozwoju materiałów, które mogą pomóc przezwyciężyć ograniczenia konwencjonalnych komputerów opartych na krzemie.
powiedział Jauregui, „Aby stworzyć takie materiały, musimy 'wywiercić dziury’ w strukturze atomowej. Odkształcenie pozwala nam to zrobić”.
Jinyu Liu, który jest pierwszym autorem artykułu i doktorantem pracującym z Jauregui, powiedział, „Można również włączyć lub wyłączyć zmianę struktury atomowej poprzez kontrolowanie odkształcenia, co jest przydatne, jeśli chcemy w przyszłości stworzyć przełącznik on-off dla materiału w komputerze kwantowym”.
Współautor Ruqian Wu, profesor fizyki i zastępca dyrektora Centrum Złożonych i Aktywnych Materiałów UCI – Centrum Badań Materiałowych i Inżynierii Narodowej Fundacji Nauki (MRSEC), powiedział, „Jestem zadowolony ze sposobu, w jaki symulacje teoretyczne oferują głęboki wgląd w obserwacje eksperymentalne, przyspieszając w ten sposób odkrywanie metod kontrolowania stanów kwantowych nowych materiałów. Podkreśla to sukces wspólnych wysiłków obejmujących różnorodną wiedzę specjalistyczną w badaniach pionierskich”.
Michael Pettes, współautor badania i naukowiec z Centrum Zintegrowanych Nanotechnologii w Los Alamos National Laboratory, powiedział, „Jestem podekscytowany, że nasz zespół był w stanie pokazać, że te nieuchwytne i poszukiwane stany materiałowe mogą zostać wytworzone. Jest to obiecujące dla rozwoju urządzeń kwantowych, a zademonstrowana przez nas metodologia jest kompatybilna z eksperymentami na innych materiałach kwantowych”.
Odniesienie do czasopisma:
- Liu, J., Zhou, Y., Yepez Rodriguez, S. et al. Sterowane naprężeniem topologiczne przejście fazowe i dominujący transport w stanie powierzchniowym w HfTe5. Nat Commun 15, 332 (2024). DOI: 10.1038/s41467-023-44547-7
[ad_2]