Физики научились управлять квантовыми состояниями отдельных молекул

Ученые показали, что с помощью сегнетоэлектриков можно «переключать» квантовые состояния отдельных молекул. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.

Исследователи из Университета Аалто и Университета Ювяскюля изменили квантовые состояния отдельных молекул с помощью электрически управляемой подложки. Это поможет в разработке новых материалов и создании крошечной памяти, в которой данные хранятся на молекулярном уровне.

В своей работе физики использовали полупроводниковую подложку, созданную из теллурида олова (SnTe). Исследователи продемонстрировали, что сегнетоэлектрический эффект — способность SnTe приобретать спонтанную поляризацию, которой можно управлять с помощью внешнего электрического поля — позволяет настраивать внутреннее состояние молекул, размещенных на подложке.

Исследователи отмечают, что настройка свойств молекул обеспечивается за счет внутренних электрических полей, которые генерируются при подаче напряжения на подложку. Метод, предложенный учеными, пока не готов для масштабирования, но открывает новое направление для развития материалов с управляемыми свойствами.

Управление молекулами на подложке из сегнетоэлектрика. Изображение: Mohammad Amini et al., Advanced Materials

Управление внутренними состояниями квантовых систем — одна из самых больших проблем в квантовых материалах, отмечают ученые. На самом глубоком уровне отдельные молекулы могут проявлять разные квантовые состояния, даже обладая одинаковым количеством электронов. Эти состояния связаны с разными электронными конфигурациями, что может привести к совершенно разным свойствам.

Возможность управления электронной конфигурацией отдельных молекул в перспективе позволит разработать искусственные молекулярные материалы с переключаемыми состояниями. С другой стороны, добавляют ученые, это сделает возможной дальнейшую миниатюризацию классической компьютерной памяти, поскольку две конфигурации позволят кодировать 0 и 1 в классической единице памяти на молекулярном уровне.


Читать далее:

Самые красивые фото «Уэбба» за 2022 год: посмотрите, что сделал телескоп за $10 млрд

Солнце открыло год вспышкой самого мощного класса

Раскрыт секрет долговечности римского бетона: он умеет восстанавливаться

На обложке: художественная иллюстрация молекулы на подложке из сегнетоэлектрика. Изображение: Jose Lado, Aalto University

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