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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Как лазер режет плоть 21.12.2007 Ученые из США выяснили, что лазер режет живую ткань разными способами. Лазерный скальпель в руках хирурга - уже не экзотика. Однако физики до сих пор не до конца понимают, как же он работает. Ясность попытались внести ученые из университета Вандербильта (США) во главе с доцентом Шейн Хатсон. Приняв, что поскольку тело человека большей частью состоит из воды, они ставили опыты именно на этом веществе, а потом перешли к поиску отличий во взаимодействии лазерного луча с биологическими тканями. Как оказалось, инфракрасный лазер фактически сжигает вещество, разрушая составляющие его молекулы. При этом он сплавляет ткани, закупоривая кровеносные сосуды, поэтому такой лазер применяют во время операций, связанных с большим кровотечением. Совсем по-другому работают импульсные лазеры видимого и ультрафиолетового диапазонов: они возбуждают не молекулы, а отдельные электроны. Те порождают настоящие лавины заряда, образуя микрооблака плазмы. Взрываясь, эти облачка раздвигают молекулы ткани, повреждая их в меньшей степени. Не случайно именно такие лазеры применяют во время тонких операций на глазе или мозге. За перенос электронов в клетке отвечает специальная молекула, NADH. Она легко поглощает фотоны в ближнем ультрафиолете, и освободившиеся в результате электроны инициируют возникновение облачка плазмы. Но живые ткани различаются по содержанию NADH. Например, в роговице глаза этого вещества нет, поэтому она ведет себя под лазерным скальпелем подобно водному гелю.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026