Синтез квантовой памяти: открытие новых материалов на основе европия

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

В преддверии новой эры квантовых технологий, ученые всего мира стремятся разгадать тайны квантовой информации. Одним из ключевых аспектов в этом направлении является поиск материалов, способных надежно хранить квантовые состояния. Именно такой прорыв совершили исследователи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн, которые предложили новый класс материалов на основе европия для квантовой памяти.

Автор: Designer

В центре внимания их работы — редкоземельный элемент европий, который благодаря своей уникальной атомной структуре обладает потенциалом для создания долговременной квантовой памяти. Ионы европия, окруженные плотным облаком электронов, могут сохранять возбужденное состояние на протяжении значительного времени — от нескольких секунд до часов. Это открывает перспективы для их использования в качестве кубитов — основных носителей квантовой информации.

Профессор Дэниел Шумейкер и его коллега, аспирант Закари Ридель, разработали методику поиска подходящих соединений европия, используя расчеты на основе теории функционала плотности (DFT). Их целью было найти материалы, которые не только обладают нужными свойствами для хранения квантовой информации, но и являются стабильными и прозрачными для оптической «записи».

Исследователи установили строгие критерии отбора: от предпочтения ионной конфигурации Eu3+ до требования к большому расстоянию между отдельными ионами, чтобы минимизировать нежелательные взаимодействия. В результате этого подхода было синтезировано новое соединение — двойной перовскитный галогенид Cs2NaEuF6, который демонстрирует обещающие свойства для интеграции в квантовые вычислительные системы.

Эта работа не только подтверждает возможность создания новых материалов для квантовой памяти, но и открывает двери в неизведанный мир квантовой химии. В то время как классические базы данных материаловедения могут предложить решения для уже известных проблем, квантовая информатика требует от нас взглянуть за горизонт привычного и исследовать неизведанные химические территории.

Дэниел Шумейкер и Закари Ридель продолжают свою работу, теперь уже в рамках Лаборатории исследования материалов и Центра квантовой информационной науки и технологий Иллинойса, а также в Национальной лаборатории Лос-Аламос. Их открытия могут стать фундаментом для следующего поколения квантовых информационных систем, которые изменят наше представление о хранении и обработке информации.

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему китайцы до сих пор не отказались от иероглифов, и почему японцам со своими проще

Вопрос о том, почему китайцы продолжают использовать иероглифы в письменной форме, несмотря на прогресс в области технологий и создания более удобных алфавитов, является не только культурным, но и...

Бахрома как часть традиционной одежды индейцев: практическое и культурное значение

Бахрома, украшавшая одежду многих коренных народов Америки, была не просто декоративным элементом. Этот традиционный элемент гардероба имел функциональное, культурное и символическое значение,...

Как начинался Космос? Новая теория ускоренного расширения Вселенной предлагает инфляцию без инфлатона

Представьте себе: ранняя Вселенная, время, когда все только начиналось, но не так, как мы привыкли думать. Вместо привычного сценария с таинственным инфлатоном — частицей, ответственной...

Неаполитанские макароны: почему туристы XIX века считали их главной достопримечательностью

Довольно сложно представить рацион современного человека без макарон. Питательный и сытный продукт является хорошим источником сложных углеводов, обеспечивая энергией на длительное время.Во многих...

Как устроен непростой египетский учёт электроэнергии

В Египте возможно самая сложная в мире система учёта электроэнергии. Счётчик работает по предоплате с помощью карточек, стоимость электричества зависит от месячного потребления и имеет семь...

Почему Каспийское море — это не совсем море и не озеро, и что делает его таким особенным

Каспийское море — это водоём, который ломает все привычные представления. Огромное, солёное, с уникальной экосистемой, оно не подходит ни под категорию моря, ни озера. Учёные до сих пор...