Новый магнитный материал для квантовых вычислений

30.09.2023

В настоящее время квантовые компьютеры требуют крайне низких температур, близких к абсолютному нулю (-273 градуса по Цельсию), чтобы поддерживать частицы в нужном квантовом состоянии. Преодоление этого температурного барьера и создание материалов, сохраняющих квантовые свойства при комнатной температуре, давно является одной из ключевых целей в области квантовых вычислений. Низкие температуры хоть и помогают сохранить квантовые свойства, но обустройство и охлаждение таких систем слишком дорого и неэффективно для широкого использования.

Исследователи из Техасского университета в Эль-Пасо разработали новый магнитный материал для квантовых вычислений, который остается магнитным при комнатной температуре и не требует использования дорогих редкоземельных минералов.

Этот материал обладает свойством суперпарамагнетизма, который позволяет контролировать его магнитизм с помощью внешнего магнитного поля. Исследователи используют молекулярные магниты, включая материал, который они синтезировали, чтобы создать кубиты - основные квантовые вычислительные блоки.

Магниты уже используются в современных компьютерах, и следующим шагом могут стать квантовые компьютеры, где магнитные материалы могут играть ключевую роль в создании спиновых кубитов - пар частиц, таких как электроны, которые могут быть взаимосвязаны на квантовом уровне.

Исследователи при создании этого материала учли важность избегания редкоземельных минералов, которые часто используются в технологии. Они экспериментировали с различными материалами, включая аминоферроцен и графен, и синтезировали материал путем последовательного сложения слоев, что позволило ему сохранить магнитные свойства при комнатной температуре. Этот материал оказался в 100 раз магнитнее, чем чистое железо.

<< Назад: Программируемое вычислительное устройство на основе ДНК 30.09.2023

>> Вперед: Препарат для стимуляции роста новых зубов 29.09.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Монитор Philips 24B2D5300 с двумя экранами 120 Гц 30.05.2026

Компания Philips разработала интересное устройство, которое решает эту задачу элегантно и технологично. Новый монитор 24B2D5300 оснащен сразу двумя полноценными экранами - один спереди, другой сзади. Такая конструкция особенно востребована в банках, на рецепциях, в медицинских центрах и коворкингах, где важна прозрачность взаимодействия. Обе панели монитора представляют собой IPS-матрицы с диагональю 23,8 дюйма и разрешением Full HD (1920x1080 пикселей). Каждая из них поддерживает частоту обновления 120 Гц, что пока остается редкостью для бизнес-ориентированных моделей. Высокая частота обновления обеспечивает плавное изображение даже при динамичном контенте, делая работу за монитором более комфортной и презентации - более качественными. Пользователи могут выбирать между двумя основными режимами работы: дублирование одного и того же изображения на оба экрана или использование дисплеев как полностью независимых. Благодаря этому сотрудник может видеть на своей стороне рабочую информ ...>>

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Случайная новость из Архива Биопластик из отходов хлеба и авокадо 28.01.2026 Проблемы пищевых отходов и загрязнения окружающей среды пластиком все чаще рассматриваются как взаимосвязанные вызовы современности. Ученые по всему миру ищут решения, которые позволили бы одновременно сократить объем выбрасываемых продуктов и заменить традиционные полимеры экологически безопасными материалами. В этом контексте особенно интересны разработки, использующие то, что раньше считалось бесполезным мусором. Исследовательская группа из Австралии предложила технологию превращения пищевых отходов в биопластиковые пленки, применяя кожуру авокадо, черствый хлеб и крахмал саговой пальмы. Работа была выполнена учеными Университета Дикина, а ее результаты опубликованы в журнале Matter, о чем сообщил Anthropocene Magazine. По словам авторов, метод изначально разрабатывался как масштабируемый и экономически оправданный, чтобы его можно было внедрять в промышленность без существенных затрат. Австралийские исследователи подчеркивают, что полученные материалы потенциально пригодны не только для упаковки пищевых продуктов. Их свойства делают такие биопластики интересными и для биомедицинских, экологических и фармацевтических применений. В статье отмечается, что использование недостаточно задействованных пищевых отходов позволяет предложить экологически чистую альтернативу традиционным биопластикам, а естественная биоразлагаемость крахмальной основы хорошо вписывается в принципы циркулярной экономики. Актуальность этой работы становится особенно очевидной на фоне глобальной статистики. В мире ежегодно выбрасывается около трети всех произведенных продуктов питания, что составляет примерно 1,3 миллиарда тонн. В Австралии одним из лидеров по объему отходов является хлеб, главным образом из-за короткого срока его хранения. Именно высокое содержание крахмала ранее позволило команде Университета Дикина уже разработать биоразлагаемые пленки на основе хлебных отходов. В новом исследовании ученые пошли дальше, объединив хлеб с кожурой авокадо - еще одним массовым побочным продуктом пищевой промышленности. Глобальное потребление авокадо сопровождается образованием больших объемов отходов в виде кожуры и косточек. Эти остатки богаты антиоксидантами, углеводами, маслами и пищевыми волокнами, что делает их ценным сырьем для различных отраслей, включая пищевую, косметическую и фармацевтическую. Аналогичные подходы ранее уже изучались, например, в Мексике, где косточки авокадо перерабатывают в биоразлагаемые пластиковые изделия. Австралийская команда применила к кожуре авокадо гидротермальный процесс, в результате которого были получены микроскопические сферические углеродные частицы, известные как углеродные точки. Эти частицы добавили в крахмальную смесь, приготовленную из черствого хлеба и крахмала саговой пальмы. В итоге были получены пленки с повышенной механической прочностью по сравнению с аналогами без углеродных точек, а также с пониженной воздухопроницаемостью - важным параметром для пищевой упаковки. Дополнительным преимуществом новых биопластиков стало проявление антиоксидантной и антибактериальной активности, что может продлевать срок хранения продуктов. По словам исследователей, следующим этапом станет масштабирование процесса экстракции углеродных точек и промышленное производство пленок. Также планируется точная настройка газо- и влагопроницаемости за счет изменения структуры материала и испытания упаковки на реальных пищевых продуктах, включая свежие овощи, мясо и хлебобулочные изделия.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026