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
Томатам вернули сладость, отключив два гена
Наука
«Красные монстры» ранней Вселенной противоречат моделям развития галактик
Наука
Google использовал 40 000 000 телефонов, чтобы составить карту ионосферы
Наука
Физики обнаружили, что сам свет может отбрасывать тень
Наука
Продолжительность детства у древних людей изучили по ископаемым зубам
Наука
Оказалось, мы живем не в лучшей для разумной жизни Вселенной
Космос
В России пройдет международный хакатон по обнаружению голосовых дипфейков
Новости
Этот гаджет превратит смартфон во флейту или другой музыкальный инструмент
Новости
Госдума обяжет установку RuStore на всех гаджетах в России: проект приняли в I чтении
Новости
Эйнштейн ошибался: его главная теория не подходит нашей Вселенной
Космос
Сотни стартапов и тысячи идей: в Москве подвели итоги форума «ТехПред 2024»
Новости
Контур.Толк запускает бесплатную версию для онлайн-встреч без ограничений по времени
Технологии
Starship довезет пассажиров из Европы в США за полчаса на скорости 27 000 км/ч
Новости
Новое приложение для видеокарт GeForce от Nvidia уже доступно для скачивания
Новости
Rutube упростил подачу сведений о блогерах в Роскомнадзор
Новости
Бюджетный термоядерный реактор смог удержать плазму при 300 000 °С 
Новости
Посмотрите на картину робота-художника: ее продали 1 000 000 долларов
Новости
Илона Маска назначили в Белый дом: какие планы у миллиардера в правительстве Трампа
Новости
Ученая вылечила собственный рак с помощью вирусов из лаборатории
Наука
Платформу китайского гуманоидного робота открыли для всех разработчиков
Новости