Дефект в 2D-материале сохранил квантовую информацию при комнатной температуре

Одноатомный дефект в слоистом двумерном материале может удерживать квантовую информацию в течение микросекунд при комнатной температуре, показало исследование.

Физики из Манчестерского и Кембриджского университетов продемонстрировали спиновую когерентность — свойство, при котором электронный спин может сохранять квантовую информацию — в условиях окружающей среды. Эффектом, возникающим в гексагональном нитриде бора можно управлять с помощью света.

Гексагональный нитрид бора — это ультратонкий материал, состоящий из сложенных друг на друга слоев толщиной в один атом. Они удерживаются вместе силами между молекулами, но иногда между слоями возникают крошечные «одноатомные дефекты», подобные кристаллу, внутри которого заперты молекулы. Эти дефекты могут поглощать и излучать видимый свет, а также действовать как локальные ловушки для электронов.

Из-за дефектов материала физики могут изучать, как ведут себя эти захваченные электроны, в частности, свойство спина, которое позволяет электронам взаимодействовать с магнитными полями. Они также могут контролировать и манипулировать спинами при комнатной температуре, используя свет внутри дефектов.

Результаты показывают, что как только мы запишем определенное квантовое состояние на спин этих электронах, эта информация сохраняется в течение примерно 1 миллионной доли секунды, что делает эту систему очень многообещающей платформой для квантовых приложений.

Кармем М. Джилардони, соавтор статьи и научный сотрудник Кембриджского университета

Хотя время сохранения информации может показаться очень коротким, оно превышает все достижения при комнатной температуре, о которых сообщалось ранее, добавляют ученые. Результаты испытаний показывают потенциал использования двумерных материалов для квантовых технологий, но потребуется время, чтобы реализовать практические приложения.

Физики продолжают изучать материал, чтобы выяснить, как сделать дефекты еще лучше и надежнее, и в настоящее время исследуют, насколько они могут продлить время хранения спина. Они также исследуют, смогут ли они оптимизировать параметры системы и материала, важные для квантово-технологических приложений, такие как стабильность дефекта во времени и качество излучаемого света.


Читать далее:

Открытие ученых впервые подтвердило правоту Эйнштейна

Фото природной аномалии из космоса опубликовал американский астронавт

Рядом с нами нашли планету размером с Землю: год там длится 17 часов

Изображение на обложке: гексагональный нитрид бора. Изображение: Benjah-bmm27, Public domain, via Wikimedia Commons

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Геологи обнаружили древние «острова» глубоко в мантии Земли
Наука
Испанский токамак произвел первую плазму «с отрицательной треугольностью»
Новости
В пустыне в Монголии нашли гигантские следы неизвестного динозавра
Наука
В MIT предлагают использовать Землю, как экофабрику по производству аммиака
Наука
Астрономы обнаружили загадочный радиосигнал из «мертвой» галактики
Космос
AMD готовит игровой флагман Ryzen 9 9950X3D: каким он будет
Новости
Секретные документы показали, что Nokia предупреждали о крахе из-за iPhone
Новости
Университет Иннополис приглашает студентов на зимнюю школу бакалавров
Новости
Горячее Солнца: новый рекорд на термоядерном реакторе установили в Китае  
Наука
Ядерное топливо для ракет испытали в США: с ним полет на Марс займет 45 дней
Новости
Кремний «научили» чувствовать свет: это основа для нового способа шифрования
Наука
OpenAI и Oracle инвестируют четверть российского ВВП в ЦОДы для ИИ
Новости
Steam обяжут идентифицировать игроков через «Госуслуги», а студии — маркировать игры
Новости
США и Европа сняли с России обвинения в саботаже подводных кабелей в Балтике: что стало известно
Новости
Nvidia озвучила планы по ИИ-обновлению старых видеокарт  
Новости
Утечка данных зафиксирована у «Ростелекома»: первый комментарий компании
Новости
Впервые ученым удалось обнаружить квантовое состояние материи: это заняло 20 лет 
Наука
Трамп пообещал «захватить» Марс: президент озвучил планы США
Космос
Названы побочные эффекты популярных препаратов для похудения
Наука
Запрет TikTok: что происходит прямо сейчас, ответ Трампа и Китая, три варианта будущего соцсети
Кейсы