Открыт путь к флэш-памяти для хранения кубитов

Новости сегодня - Открыт путь к флэш-памяти для хранения кубитов

Физики из Университета Райса обнаружили квантовый материал с изменяющейся фазой — и метод поиска других подобных ему — который потенциально может быть использован для создания флэш-памяти, способной хранить квантовые биты информации или кубиты, даже когда квантовый компьютер включен.

Фазоизменяющие материалы использовались в коммерчески доступной энергонезависимой цифровой памяти. Например, в перезаписываемых DVD-дисках лазер используется для нагрева мельчайших кусочков материала, которые охлаждаются с образованием кристаллов или аморфных комков. Две фазы материала, имеющие очень разные оптические свойства, используются для хранения единиц и нулей цифровых битов информации.

В исследовании с открытым доступом , опубликованном недавно в журнале Nature Communications, физик из риса Минг Йи и более трех десятков соавторов из дюжины учреждений аналогичным образом показали, что они могут использовать тепло для переключения кристалла железа, германия и теллура между двумя электронными фазами. В каждом из них ограниченное движение электронов создает топологически защищенные квантовые состояния. В конечном счете, хранение кубитов в топологически защищенных состояниях потенциально может уменьшить ошибки, связанные с декогерентностью, которые мешают квантовым вычислениям.

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

Чтобы расшифровать происходящее в экспериментах, потребовалось более двух лет и совместная работа с десятками коллег. Исследователи обнаружили, что некоторые образцы кристаллов охлаждались быстрее, чем другие, когда их нагревали перед экспериментами.

В отличие от материалов, используемых в большинстве технологий памяти с фазовым изменением, Йи и его коллеги обнаружили, что сплав железо-германий-теллур не нужно плавить и перекристаллизовать для изменения фазы. Скорее, они обнаружили, что пустые атомные позиции в решетке кристалла, известные как вакансии, расположены в разном порядке в зависимости от того, как быстро охлаждается кристалл. Они показали, что для переключения с одной узорчатой ​​фазы на другую можно просто повторно нагреть кристалл и охладить его в течение более длительного или более короткого периода времени.

«Если вы хотите изменить порядок вакансий в материале, это обычно происходит при гораздо более низких температурах, чем вам нужно было бы все расплавить», — сказал Йи.

Она сказала, что лишь немногие исследования изучали, как топологические свойства квантовых материалов изменяются в ответ на изменения в порядке вакансий.

«Это ключевой вывод», — сказала она о сменном порядке вакансий. «Идея использования порядка вакансий для управления топологией — важная вещь. Она просто еще не исследована. Люди обычно смотрят на материалы только с полностью стехиометрической точки зрения, то есть все занято фиксированным набором симметрий, которые приводят к один из видов электронной топологии. Изменения в порядке вакансий меняют симметрию решетки. Эта работа показывает, как это может изменить электронную топологию. И кажется вероятным, что порядок вакансий может быть использован для того, чтобы вызвать топологические изменения и в других материалах».

Физик-теоретик риса Цимяо Си, соавтор исследования, сказал: «Я нахожу удивительным, что мои коллеги-экспериментаторы могут на лету организовать изменение кристаллической симметрии. а также мы стремимся разрабатывать и контролировать новые формы топологии посредством взаимодействия сильных корреляций и симметрии пространственных групп».

Открыт путь к флэш-памяти для хранения кубитов

Понравилась новость - поделитесь с Друзьями!

Новости партнеров:

Рубрика: Наука, Новости

Вам могло бы понравиться:

Уэбб представил лучшие на сегодняшний день доказательства существования каменистой атмосферы экзопланеты Уэбб представил лучшие на сегодняшний день доказательства существования каменистой атмосферы экзопланеты
Новая молекула имитирует противосвертывающее действие кровососущих организмов Новая молекула имитирует противосвертывающее действие кровососущих организмов
Лечение герпеса с помощью редактирования генов добилось прогресса в лабораторных исследованиях Лечение герпеса с помощью редактирования генов добилось прогресса в лабораторных исследованиях
Ветеринары объединяются с рыбаками, чтобы оценить здоровье случайно пойманных морских черепах Ветеринары объединяются с рыбаками, чтобы оценить здоровье случайно пойманных морских черепах

Оставить комментарий

Вы должны Войти, чтобы оставить комментарий.

©2015 - 2024 Актуальные Новости Сегодня. Все права защищены.
При копировании материалов активная гиперссылка на этот сайт ОБЯЗАТЕЛЬНА!