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
2024 год стал самым жарким за полтора века: впервые превышен предел в 1,5°С
Наука
Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте
Космос
Физики придумали, как найти новые измерения в пространстве
Наука
Посмотрите на первое фото кометы C/2024 G3 в России: она прилетает раз в 160 000 лет
Космос
Ученые нашли необычные частицы: их поведение невозможно объяснить обычной физикой
Наука
Байден запретит поставки ИИ-чипов в Россию: что ответила NVIDIA
Новости
300 млрд киловатт-часов: Китай строит крупнейшую в мире гидроэлектростанцию
Новости
Парниковые газы предложили хранить в стенах домов для борьбы с изменением климата
Наука
Ученые разгадали тайну, как древние птерозавры поднялись в воздух
Наука
Эксперимент показал, что фотоны света могут вести себя как частицы темной материи
Наука
ИИ создал крупнейшую базу данных фотографий северного сияния
Наука
Молекулы РНК превратили в «фонарики», чтобы отслеживать их работу в клетке
Наука
Европейский зонд показал северный полюс Меркурия в рекордных деталях
Космос
Посмотрите, как изменится внешний вид людей через 30 лет  
Наука
Посмотрите на первые фото Tesla Model Y без камуфляжа  
Новости
«Тостер» для смартфона обновляет зарядку гаджета за секунды
Новости
Гаджет, который научился читать мысли человека, показали на CES 2025
Новости
Эта камера будет снимать на Луне: Nikon представила прототип на CES 2025  
Новости
Ярчайший гамма-всплеск в истории связали с теорией струн и темной материей  
Новости
Наука в фокусе: кто и зачем делает научно-популярные видеоблоги в России
Кейсы