Найден материал для квантовых флешек: он сохранит кубиты в «выключенном» состоянии

Переключать состояние можно, нагревая и охлаждая материал при температурах близких к комнатным.

Американские физики обнаружили квантовый материал с изменяющейся фазой. Под действием тепла при температурах близких к комнатным он может менять и запоминать квантовое состояние. Этот и подобные материалы теоретически можно использовать для создания энергонезависимой квантовой памяти.

Фазоизменяющие материалы уже использовались в энергонезависимой цифровой памяти для классических компьютеров. Например, в перезаписываемых DVD-дисках лазер нагревает материалы, которые охлаждаются с образованием кристаллов или аморфных комков. Две фазы, имеющие очень разные оптические свойства, используются для хранения единиц и нулей цифровых битов информации.

Илюстрация переключения фаз в кристаллах. Исследователи показали, что пустые атомные позиции в решетке кристаллов хаотично распределены в одной фазе (слева) и упорядочены в другой (справа). Изображение: Han Wu/Yi Research Group/Rice University

Физики показали, что они могут аналогичным образом использовать тепло для переключения кристалла железа, германия и теллура (Fe 5-δGeTe2)между двумя электронными фазами. В каждой из них ограниченное движение электронов создает топологически защищенные квантовые состояния.

Это стало полной неожиданностью. Изначально нас интересовал этот материал из-за его магнитных свойств. Но потом мы проводили измерение и видели эту одну фазу, а затем при другом измерении мы видели другую. Номинально это был тот же материал, но результаты были очень другой.

Минг Йи, соавтор исследования

Чтобы расшифровать происходящее в экспериментах, физикам потребовалось более двух лет. Но в итоге они обнаружили, что некоторые образцы кристаллов охлаждались быстрее, чем другие, когда их нагревали перед экспериментами.

Этот сплав не нужно плавить и перекристаллизовать для изменения фазы. Пустые атомные позиции в решетке кристалла (вакансии), располагаются в разном порядке в зависимости от того, как быстро охлаждался кристалл. Для переключения достаточно нагреть кристалл и охладить его в течение более длительного или короткого периода времени в зависимости от нужной фазы.


Читать далее:

Ученые поняли, почему «Вояджер-1» отправлял ерунду почти пять месяцев

Посмотрите, что подводный робот нашел на дне Байкала

Солнечное затмение: чем оно опасно, когда и как смотреть в России, и сколько продлится

На обложке: Изображение от freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найдена странная клеточная сущность на грани жизни
Наука
Ученые раскрыли тайну странного поведения у акул
Наука
Госдума утвердила закон о едином магазине приложений: RuStore становится обязательным
Новости
Путин утвердил запуск цифрового сервиса: мессенджер, «Госуслуги» и ID в одном приложении
Новости
Астрономы раскрыли тайну рождения редких двойных горячих юпитеров
Космос
В янтаре нашли следы грибков-зомби, которым 99 000 000 лет
Наука
Google выпустила автономный «мозг» для роботов: новая модель работает без сети
Новости
В Сингапуре открыли способ омолодить сердце, не меняя клетки
Наука
Возраст стоянки древних людей в Красноярске увеличили на 10 000 лет
Наука
Стартап представил технологию, делающую кровь «прозрачной» во время операций
Наука
Посмотрите, как притягиваются одноименно заряженные частицы
Наука
Наша Вселенная прибыла из другого мира: теория мироздания оказалась неверна
Космос
Появилась безопасная альтернатива препаратам от диабета и ожирения
Наука
Посмотрите на миллионы звезд и 2000 астероидов в беспрецедентном качестве
Космос
Облик древнего существа впервые восстановили в лаборатории: ему 580 млн лет
Наука
Спрос на специалистов по безопасности ИИ в России вырос в четыре раза
Новости
Опасный астероид может столкнуться с Луной вместо Земли: это угрожает спутникам
Космос
Строение перьев совы скопировали для разработки универсальной шумоизоляции
Наука
Популярный антидепрессант нарушил созревание половых клеток у мышей
Наука
На орбиту впервые отправили квантовый компьютер
Космос