`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Что для вас является метрикой простоя серверной инфраструктуры?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Впервые получена предсказанная квантовая спиновая жидкость

0 
 

Это достижение является важным шагом на пути создания так называемых топологических квантовых компьютеров.

В 1987 году Пол У. Андерсон, лауреат Нобелевской премии по физике, предположил, что высокотемпературная сверхпроводимость связана с экзотическим квантовым состоянием, известным теперь как квантовая спиновая жидкость. В квантовых спиновых жидкостях магнитные моменты электронов ведут себя как жидкость и не замерзают или не упорядочиваются даже при абсолютном нуле. Эти квантовые состояния изучаются как перспективные материалы для новых так называемых топологических квантовых компьютеров, в которых операции основаны на квазичастичных возбужденных состояниях, обнаруженных в квантовых спиновых жидкостях. В дополнение к большой вычислительной мощности топологический квантовый компьютер характеризуется высокой отказоустойчивостью, что позволяет увеличить размер компьютера. Однако до сих пор было идентифицировано лишь несколько квантовых спиновых жидкостей, подходящих для топологических квантовых компьютеров.

Метод адаптации магнетизма материалов, разработанный в Аалто, позволил приготовить новую квантовую спиновую жидкость.

Впервые исследователи из Университета Аалто, Бразильского центра исследований в области физики (CBPF), Технического университета Брауншвейга и Университета Нагои получили сверхпроводящую квантовую спиновую жидкость, предсказанную Полом Андерсоном. Это важный шаг к пониманию сверхпроводников и квантовых материалов. Получение квантовой спиновой жидкости стало возможным благодаря новому способу адаптации свойств магнитных материалов, который был разработан химиками в Университете Аалто.

Высокотемпературные сверхпроводники представляют собой оксиды меди, в которых ионы меди образуют квадратную решетку, так что смежные магнитные моменты направлены в противоположных направлениях. Когда эта структура нарушается изменением состояния окисления меди, материал становится сверхпроводящим. В новом опубликованном исследовании магнитные взаимодействия этой квадратной структуры были модифицированы ионами с электронной структурой d10 и d0, которая превратила материал в квантовую спиновую жидкость.

«В будущем этот новый метод d10 / d0 может быть использован во многих других магнитных материалах, включая различные квантовые материалы», - утверждает докторант Отто Мустонен (Otto Mustonen) из Университета Аалто.

Эмпирическое обнаружение квантовых спиновых жидкостей затруднено и требует обширной исследовательской инфраструктуры.

«В этом исследовании мы использовали мюонную спиновую спектроскопию, основанную на взаимодействии очень короткоживущих элементарных частиц, известных как мюоны, с изучаемым материалом. Метод может обнаруживать очень слабые магнитные поля в квантовых материалах», - говорит проф. Ф. Йохен Литтерст (F. Jochen Litterst) из Технического университета Брауншвейга. Измерения проводились в Институте Пола Шеррера в Швейцарии.

«В дополнение к первоклассному оборудованию исследование требует тесного сотрудничества между химиками и физиками, - подчеркивает профессор Маарит Карппинен. - В будущем нам понадобится такой же международный междисциплинарный подход, чтобы это исследование квантовых спиновых жидкостей могло привести нас к экспериментальной реализации топологического квантового компьютера».

Впервые получена предсказанная квантовая спиновая жидкость

Мюонный спиновый спектрометр, используемый в исследовании в Институте Пола Шеррера. Изучаемый образец помещается в криостат, расположенный посередине, и пучок мюонов падает на него с заднего левого направления

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT