Ученые приблизились к созданию квантового компьютера, «поймав» электроны графена

Уникальная двумерная структура графена приводит к тому, что электроны проходят через него не так, как это происходит с большинством других материалов. Одним из следствий такого переноса является невозможность остановить электроны подачей напряжения. И это проблема, ведь при использовании графена для создания, например, квантовых компьютеров необходимо иметь возможность останавливать и контролировать эти уникальные электроны. Международная группа ученых решила давнюю проблему. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.

Экспериментальная команда использовала атомные кирпичи, чтобы построить стены, способные остановить электроны графена. Атомные стенки, ограничивающие электроны, привели к образованию структур. Затем их спектр сравнивался с теоретическими предсказаниями, демонстрируя тем самым, что электроны были ограничены. В частности ученые смогли добиться сконструированных структур, которые привели к почти идеальному удержанию электронов. Об этом свидетельствует появление резких резонансов квантовых ям с удивительно большим временем жизни.

Исследование наглядно показывает, что непроницаемые стенки для электронов графена могут быть созданы путем коллективного манипулирования большим количеством атомов водорода. В экспериментах использовался сканирующий туннельный микроскоп для создания искусственных стен с субнанометрической точностью. Это привело к появлению наноструктур графена произвольно сложной формы с размерами от двух нанометров до одного микрона.

Важно отметить, что этот метод является неразрушающим, что позволяет исследователям стирать и восстанавливать наноструктуры по своему желанию. При этом обеспечивается беспрецедентный уровень контроля для создания искусственных графеновых устройств.

Эксперименты показывают, что сконструированные наноструктуры способны идеально удерживать электроны графена в этих искусственно созданных моделях. При этом они преодолевают критическую проблему, создаваемую туннелированием Клейна. В конечном счете это открывает много новых интересных возможностей — наноструктуры реализуют квантовые точки графена, которые могут быть выборочно связаны, тем самым открывая для ученых возможность создания искусственного квантового вещества.

Читать также

Посмотрите на закат в других мирах: как Солнце заходит на Марсе, Титане и Уране

Недалеко от нас обнаружены две Суперземли: там могут найти жизнь

На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Ученые впервые наблюдали, как орангутанг занимается самолечением
Наука
SpaceX не смогла скрыть полет ракеты над Россией: в сети публикуют фото
Космос
Зонд «Эйнштейн» показал первую партию редких космических фото
Космос
Миссию по доставке образцов с загадочной стороны Луны запустили в Китае
Наука
Ученые подтвердили ключевые события из Библии
Наука
Недалеко от нас есть планета, где ветер дует быстрее пули
Космос
Найден необычный способ бороться с хроническим стрессом
Наука
Посмотрите на самый редкий торнадо, который пронесся над США
Наука
Над Землей пролетел астероид, который вращался быстрее всех остальных
Космос
Ученые показали лицо женщины, которая жила 75 000 лет назад
Наука
Анализ генов показал, как древние водоросли вышли на поверхность планеты
Наука
Древняя технология поможет вырастить растения на Марсе, считают ученые
Космос
Физики из MIT добились рекордной близости между атомами для квантовых исследований
Наука
В Германии на ветряную электростанцию впервые установили деревянные лопасти
Новости
Инженеры разработали искусственную пиявку для безболезненного забора крови у детей
Наука
Solar Orbiter запечатлел «пушистую» корону Солнца в завораживающих деталях
Космос
Китай отправляет миссию на обратную сторону Луны: как смотреть онлайн
Космос
ИИ нашел асимметрию материи и антиматерии на Большом адронном коллайдере
Наука
TikTok вернулся в Россию? Что известно прямо сейчас
Новости
В Японии разработали устройство 6G, которое передает данные со скоростью 100 Гбит/с
Новости