Полупроводниковый спинтронный логический элемент: на пути к квантовым компьютерам

ПредыдущаяСледующая
1174

Мечта теоретиков и экспериментаторов — квантовый компьютер, возможно, не так уж и далека от воплощения в реальность. Как сообщают исследователи из Университета штата Юта, им удалось создать органический спинтронный ключ – устройство, меняющее свою проводимость в зависимости от того, как происходит взаимодействие магнитного поля с спиновыми магнитными моментами электронов.

Спиновые взимодействия, давно и, в общем-то, хорошо известные, в последнее время все чаще становятся объектом исследований, что объясняется желанием создать в перспективе квантовую вычислительную машину, обладающую такими характерными для суперкомпьютера свойствами, как высокая скорость вычислений и возможность работы, с большими объмемами данных благодаря такому специфическому квантовому свойству, как возможность параллельного хранения и обработки информации. Для удобства, экспериментаторы предпочитают работать с двухуровневыми квантовыми системами: электронами (фермионами, обладающими двумя возможными проекциями спина на ось) и фотонами, обладающими дискретным набором направления поляризации.

Спинтронные ключи, которые являются промежуточным этапом на пути к квантовым вычислениям, обычно состоят из тонкого слоя металла или диэлектрика между двумя электродами из ферромагнитного материала. Поскольку направление магнитного момента электронов электрода может изменяться под воздействием внешнего магнитного поля, проводимость (величина, обратная электрическому сопротивлению) ключа радикально изменяется в зависимости от ориентации спинов. Этот эффект, известный также под названием магниторезистивность, уже используется для создания магниторезистивных ячеек памяти и, как предлагается некоторыми, может быть использован для создания вычислительных элементов будущего.





До сих пор, однако, спиновые эффекты еще не удавалось толком реализовать в полупроводниках. Исследователи из Юты создали спинтронный ключ из тонкого (тощина – 100 нм) слоя органического полупроводника, состоящего из алюминия и гидроксинолина (hydroxyquinoline). Электроды, между которыми располагался органический полупроводник, были изготовлены из кобальта и сплава лантана, стронция и магния.

В эксперименте ученым удалось добиться 40% изменения величины тока, проходящего через ключ, в зависимости от совместного направления векторов намагниченности двух электронов – ток увеличивается в том случае, если анти-параллельные вектора намагниченности становятся параллельными. Поскольку в микроскопическом устройстве такого рода проявляются квантовые спиновые свойства, можно рассчитывать, что при соответствующем уровне масштабирования (то есть, через 15-20 лет), на базе такой ячейки создадут интегральный квантовый чип. Пока, правда, есть одно существенное ограничение – устройство работает лишь при температурах от –260 до —40 градусов по Цельсию, но ученые не теряют надежды.

1 марта 2004 Г.

10:31

Ctrl
ПредыдущаяСледующая

Все новости за сегодня

Vinci 2.0 — наушники с искусственным интеллектом для занятий физкультурой: На выпуск Vinci 2.0 уже собрано более 260 000 долларов7

Компания Broadcom завершила покупку компании Brocade Communications Systems: Новый владелец планирует разделить Brocade

Начало продаж Apple HomePod отложено: Умная АС Apple появится на рынке в 2018 году44

Анонсирован выпуск карты для работы с видео Blackmagic DeckLink 8K Pro: Карта Blackmagic DeckLink 8K Pro предназначена для захвата и вывода видео в разрешении до 8K DCI5

Samsung SM-W2018 может стать первым смартфоном с камерой, объектив которой имеет диафрагму F/1,5: Смартфон будет представлен в Китае 1 декабря этого года13

Представлена клавиатура Zagg Slim Book для iPad Pro с подсветкой клавиш и местом для Apple Pencil: Цена устройства составляет 120 долларов2

OnePlus 5T получит обновление Android 8.O Oreo в начале 2018 года: Разработчики решили изначально оснастить его Android 7.1.1 Nougat5

В понедельник Toshiba примет решение о привлечении зарубежных инвестиций в размере 5 млрд долларов: Эти средства должны помочь Toshiba удержаться на бирже

По прогнозу DSCC, рынок материалов OLED в ближайшие годы будет расти на 20% в год: К 2022 году он достигнет 2,25 млрд долларов

Опубликован эскиз безрамочного смартфона 360 Mobiles: Компания будет придерживаться устоявшейся традиции, предлагая пользователям смартфоны с впечатляющими характеристиками по привлекательным ценам

997
1318

iXBT TV

  • Обзор аккумуляторной дрели-шуруповерта Bosch GSR 12V-15 FC Professional

  • Заводские экзоскелеты, обновление Firefox, слишком умные наушники

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 3: стенд группы компаний РСК

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 2: стенд Intel

  • Репортаж с конференции Supercomputing 2017 (SC17), день 1: рейтинг Top500

  • Обзор кинотеатрального DLP-проектора LG PF1000U со встроенным ТВ-тюнером

  • Камера Panasonic G9, унитазный робот, игровой смартфон, кепка для водителей

  • Обзор портативной беспроводной колонки Sven PS-460

  • Обзор напольного пылесоса Tefal Silence Force 4A TW6477 с одноразовыми мешками для сбора мусора

  • Обзор сверхширокоугольного зум-объектива Canon EF 16-35mm f/2.8L III USM

  • Обзор изогнутого 34-дюймового IPS-монитора LG 34UC99 с соотношением сторон 21:9 и белым корпусом

  • Обзор робота-пылесоса Philips SmartPro Active (FC8822/01) с широкой насадкой TriActive XL

1212

Календарь

март
Пн
Вт
Ср
Чт
Пт
Сб
Вс

Рекомендуем почитать