Синтез квантовой памяти: открытие новых материалов на основе европия

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

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

Уборка космоса отменяется: почему «орбитальные мусоровозы» не спасут нас от космического мусора

С декабря 2024 по май 2025 года спутники группировки Starlink выполнили 144 404 маневра уклонения от потенциальных столкновений. Согласно отчетам компании SpaceX для Федеральной комиссии по связи...

Земля сама себя подставила: почему сильнейшую за 20 лет магнитную бурю на 90% создало не Солнце

В середине мая 2024 года на Земле произошла крупнейшая за два десятилетия геомагнитная буря. Серия мощных выбросов плазмы из солнечной короны достигла нашей планеты 10 мая и вызвала...

В детстве вы осознавали мир глубже, чем сегодня: ученые выяснили, куда уходит острота восприятия

В возрасте 5 или 6 лет любое событие окружающего мира вызывает у человека сильный отклик и воспринимается во всех подробностях. Ребенок, который еще не знаком с законами физики и метеорологии,...

Остров Буве: можно пересечь океан и так и не сойти на берег

Экспедицию готовили два года. Двадцать участников, судно с вертолётами, оборудование и бюджет около 750 тысяч долларов. В начале 2018 года команда добралась морем до острова Буве. Оставалось...

На Гавайи завезли непальских фазанов, и они спровоцировали распространение инвазивной банановой маракуйи

В 1962 году на гавайском ранчо Пуу Вааваа выпустили 67 непальских фазанов. Вид планировали разводить в качестве новой дичи для охоты. Однако спустя десятилетия Служба национальных парков США...

Обзор игровой мышки VXE Dragonfly X3 Pro

VXE Dragonfly X3 Pro — беспроводная игровая мышь, в которой производитель сделал акцент на небольшом весе, точности позиционирования и гибкости настроек. Модель получила симметричный...