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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива IRM-01/02 - миниатюрные источники питания на печатную плату от Mean Well 22.08.2016 Компания Mean Well расширила линейку компактных AC-DC преобразователей устанавливаемых на печатную плату новыми сериями IRM-01 и IRM-02 с выходной мощностью 1 и 2 Вт, соответственно. С выпуском новых источников питания семейство IRM насчитывает уже десять серий в наиболее востребованном диапазоне мощностей 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60 Вт. Источники питания выполнены в пластиковом корпусе, залиты компаундом и выпускаются в двух вариантах: DIP-монтаж и SMD-монтаж. Модули для SMD-монтажа имеют символ S в конце наименования, например IRM-01-12S. Источники питания IRM-01 и IRM-02 характеризуются миниатюрными размерами и сверхнизкой потребляемой мощностью на холостом ходу (<75 мВт). Изделия имеют электрическую прочность изоляции вход/выход 3 кВ и работоспособны в широком диапазоне входного напряжения 85-305 В (пер.)/120-430 В (пост.) при температуре -30?С...+85?С. По электромагнитной совместимости источники питания удовлетворяют требованиям EN55022 по классу В (без дополнительных фильтрующих элементов). Новые серии источников питания IRM-01 и IRM-02 подходят для применения в различных промышленных устройствах, средствах автоматизации, IT оборудовании и других устройствах и системах, где требуется невысокая мощность и компактные размеры. Основные технические параметры серий IRM-01 и IRM-02: Выходная мощность 1 и 2 Вт Выходное напряжение из ряда: 3,3; 5; 9; 12; 15; 24 В Тип монтажа на плату: DIP/SMD Диапазон входного напряжения 85-305 В (пер.) / 120-430 В (пост.) Температурный рабочий диапазон: -30°С...+85°С (с зависимостью выше +70°С) Защита от КЗ, перегрузки и превышения выходного напряжения Габаритные размеры (ДхШхВ): 33,7 x 22,2 x 15 мм (DIP); 33,7 x 22,2 x 16 мм (SMD)

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026