Синтез квантовой памяти: открытие новых материалов на основе европия

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | 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.

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Чтобы рисовать, как ребенок, надо повзрослеть, или прогулка по «Бумажному саду» Сергея Макарова

Примерно раз в месяц галереи Винзавода обновляют экспозиции, и до 24 мая Totibadze Gallery будет демонстрировать серию работ «Бумажный сад» современного художника Сергея Макарова.

Для чего в горлышке бутылки подсолнечного масла есть прорези

Если внимательно посмотреть внутрь бутылки с подсолнечным маслом, можно заметить странные пластиковые «лепестки» или прорези в горлышке. Многие воспринимают их как элемент дизайна или думают, что...

Откуда берутся звездопады: как Солнце разрушает астероиды и формирует новые метеорные потоки на пути Земли

Наблюдая за ночным небом, люди часто видят метеоры — яркие вспышки, возникающие при сгорании космических частиц в атмосфере Земли. Астрономия связывает происхождение большинства...

Почему на некоторых зарядных кабелях есть утолщение

Если посмотреть на кабели разных зарядных устройств, часто, почти у самого штекера, можно заметить небольшое утолщение. Многие воспринимают его как элемент дизайна или просто не обращают внимания....

Вулкан, который работает как насос: как Этна выкачивает магму с 80-километровой глубины

Вулкан Этна, расположенный на восточном побережье Сицилии, остается одним из самых сложных объектов для геологического моделирования. Будучи самым активным вулканом Европы, он демонстрирует...

Шондонг: как нашли целую экосистему в сводах самой большой пещеры мира

В научной фантастике любят придумывать подземные миры, но один такой имеется в реальности на нашей Земле. Ниже я расскажу, как существует экосистема в сводах самой большой пещеры мира, как так...