15:01
Comentarii Adauga Comentariu

_ Matricea 2D de electroni și qubiți de spin nuclear deschide o nouă frontieră în știința cuantică

_ Matrice 2D a qubiților de spin de electroni și nucleari deschide o nouă frontieră în știința cuantică

Prin utilizarea fotonilor și qubiții de spin a electronilor pentru a controla spinurile nucleare într-un material bidimensional, cercetătorii de la Universitatea Purdue au deschis o nouă frontieră în știința cuantică și tehnologie, permițând aplicații precum spectroscopia de rezonanță magnetică nucleară la scară atomică și să citească și să scrie informații cuantice cu rotiri nucleare în materiale 2D.

Așa cum a fost publicat luni (15 august) în Nature Materials, echipa de cercetare a folosit qubiții de spin de electroni ca senzori la scară atomică și, de asemenea, pentru a efectua primul control experimental al qubiților de spin nuclear în nitrură de bor hexagonală ultrasubțire.

„Acesta este prima lucrare care arată inițializarea optică și controlul coerent al spinurilor nucleare în Materiale 2D", a spus autorul corespondent Tongcang Li, profesor asociat de fizică și astronomie și electricitate la Purdue. Cal și inginerie informatică și membru al Institutului de Știință și Inginerie Cuantică Purdue.

„Acum putem folosi lumina pentru a inițializa spinurile nucleare și, cu acest control, putem scrie și citi informații cuantice cu spinuri nucleare în 2D materiale. Această metodă poate avea multe aplicații diferite în memoria cuantică, detecția cuantică și simularea cuantică."

Tehnologia cuantică depinde de qubit, care este versiunea cuantică a unui bit de computer clasic. Este adesea construită cu un atom, particulă subatomică sau foton în locul unui tranzistor de siliciu. Într-un qubit de spin electron sau nuclear, starea binară familiară „0” sau „1” a unui bit de computer clasic este reprezentată de spin, o proprietate care este vag analogă cu cea magnetică polaritate — ceea ce înseamnă că spin-ul este sensibil la un câmp electromagnetic. Pentru a îndeplini orice sarcină, spin-ul trebuie mai întâi controlat și coerent sau durabil.

Qubit-ul de spin poate fi apoi folosit ca senzor, de sondare, pentru de exemplu, structura unei proteine ​​sau temperatura unei ținte cu rezoluție la scară nanometrică. Electronii prinși în defecte ale cristalelor de diamant 3D au produs o rezoluție de imagine și de detectare în intervalul 10-100 nanometri.

Dar qubiții încorporate în materiale cu un singur strat sau 2D, se pot apropia la un eșantion țintă, oferind o rezoluție și mai mare și un semnal mai puternic. Deschizând calea către acest obiectiv, primul qubit de spin de electroni din nitrură de bor hexagonală, care poate exista într-un singur strat, a fost construit în 2019 prin îndepărtarea unui atom de bor din rețeaua atomilor și prin captarea unui electron în locul său. Așa-numiții qubits de spin electron vacant de bor au oferit, de asemenea, o cale tentantă pentru a controla spinul nuclear al atomilor de azot din jurul fiecărui qubit de spin al electronilor din rețea.

În această lucrare, Li și echipa sa au stabilit o interfață între fotonii și spinurile nucleare în nitrururi de bor hexagonale ultrasubțiri.

Spinurile nucleare pot fi inițializate optic – setate la un spin cunoscut – prin intermediul qubiților de spin electronilor din jur. Odată inițializată, o frecvență radio poate fi utilizată pentru a schimba qubit-ul de spin nuclear, în esență „scriind” informații, sau pentru a măsura schimbările în qubit-ul de spin nuclear sau „citește” informații. Metoda lor folosește trei nuclee de azot simultan, cu timpi de coerență de peste 30 de ori mai mari decât cei ai qubiților de electroni la temperatura camerei. Iar materialul 2D poate fi stratificat direct pe alt material, creând un senzor încorporat.

„O rețea de spin nuclear 2D va fi potrivită pentru simularea cuantică la scară largă”, a spus Li. „Poate funcționa la temperaturi mai mari decât qubiții supraconductori.”

Pentru a controla un qubit de spin nuclear, cercetătorii au început prin a îndepărta un atom de bor din rețea și înlocuindu-l cu un electron. Electronul se află acum în centrul a trei atomi de azot. În acest moment, fiecare nucleu de azot este într-o stare de spin aleatorie, care poate fi -1, 0 sau +1.

În continuare, electronul este pompat la o stare de spin de 0 cu lumină laser, care are un efect neglijabil asupra spinării nucleului de azot.

În final, o interacțiune hiperfină între electronul excitat și cei trei nuclei de azot din jur forțează o modificare a spinului nucleului. Când ciclul se repetă de mai multe ori, spin-ul nucleului ajunge la starea +1, unde rămâne indiferent de interacțiunile repetate. Cu toate cele trei nuclee setate la starea +1, ele pot fi folosite ca un trio de qubiți.

La Purdue, lui Li i s-au alăturat Xingyu Gao, Sumukh Vaidya, Peng Ju, Boyang Jiang, Zhujing Xu, Andres E. Llacsahuanga Allcca, Kunhong Shen, Sunil A. Bhave și Yong P. Chen, precum și colaboratorii Kejun Li și Yuan Ping de la Universitatea din California, Santa Cruz și Takashi Taniguchi și Kenji Watanabe de la Institutul Național pentru Materiale Știința în Japonia.

„Polarizarea și controlul spinului nuclear în nitrură de bor hexagonală” este publicată în Nature Materials.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Echipa de PR a lui King se confruntă cu o mutare la Palatul Buckingham, deoarece până la 100 de angajați sunt avertizați de concediere

_ Japonia se pregătește pentru controversata înmormântare de stat a fostului premier asasinat Abe

_ HENRY DEEDES îl vede pe Keir Starmer aducând calitatea de vedetă la conferința petrecerii în timp ce se leșină de Red Nev

_ Rusia Știri de război din Ucraina: Un armat deschide focul în biroul de recrutați

_ NASA sparge nava spațială DART în asteroidul Dimorphos

_ Kerry Katona își arată noul conac care include o „cameră sigură” pe fondul jafurilor anterioare

_ Expertul în finanțe împărtășește cea mai bună zi pentru a face cumpărături de la Aldi la cele mai mici prețuri

_ Reese Witherspoon împărtășește fotografia cu asemănarea Ava Phillippe pentru Ziua Națională a Fiicelor: „Ce cadou”

_ Cassie spune că a pozat în lenjerie intimă pentru linia SKIMS a lui Kim Kardashian: Am ajuns să-mi iubesc corpul

_ P.E Nation: Pip Edwards sfârâie în bikini suferiți în vacanță în Maldive

_ Cassie spune că a pozat în lenjerie intimă pentru linia SKIMS a lui Kim Kardashian: Am ajuns să-mi iubesc corpul

_ Scenariul câștigător al Oscarului Dustin Lance Black a suferit o „rănire gravă la cap”

_ Jermain Defoe admite că Harry Maguire face prea multe greșeli „evitabile”.

_ Bun venit într-o nouă eră! Noul cifr al regelui Carol al III-lea este lansat

_ „Recenzii” ABC susțin că a petrecut prea mult timp cu moartea Reginei

_ Irina Shayk și Bella Hadid arată nervoși la petrecerea de după podiumul Burberry în timpul Săptămânii Modei de la Londra

_ Reveler britanic, 35 de ani, se luptă pentru viața lui după ce a fost înjunghiat în timpul Oktoberfest din Germania

_ Jenna Dewan își etalează un corp potrivit în timp ce își arată abilitățile de dans la bară pentru cel mai recent film Lifetime

_ Sfaturile de curse ale lui Robin Goodfellow: Cele mai bune pariuri pentru marți, 27 septembrie

_ Fostul bărbat care a părăsit-o pentru refugiat ucrainean „nu l-ar primi înapoi într-un milion de ani”

_ Ungaria 0-2 Italia: italienii au câștigat locul în finala Ligii Națiunilor cu o victorie meritată

_ Kerry Katona își arată noul conac care include o „cameră sigură” pe fondul jafurilor anterioare

_ Japonia se pregătește pentru controversata înmormântare de stat a fostului premier asasinat Abe

_ Anglia a suferit o lovitură de accidentare când John Stones pleacă împotriva Germaniei

_ Joe Swash „a zburat în Africa de Sud pentru a filma seria I’m A Celebrity All Stars”

_ Tinerii se simt cei mai amenințați de progresele în domeniul drepturilor femeilor

_ Coaliția de dreapta din Italia câștigă alegerile: cinci întrebări pentru piețe

_ Noile filme nanocompozite sporesc disiparea căldurii în electronicele subțiri

_ Video| O clădire cu șase etaje din Kenya s-a prăbușit: Cel puțin trei persoane au murit

_ Amenințarea scuterelor electrice tunde o femeie în vârstă de 77 de ani în timp ce traversează drumul [VIDEO]

_ Poliţia scoţiană a decis să renunţe la ancheta privind ameninţările primite de J.K. Rowling pentru susţinerea scriitorului Salman Rushdie

_ Astronomii cartografiază distanțele la 56.000 de galaxii, cel mai mare catalog vreodată

_ Shawn Mendes pare odihnit și relaxat în timp ce face o plimbare casual cu prietenii în West Hollywood

_ Surpriză! Grupul verde din spatele agendei ecologice radicale a lui Biden are legături str�nse cu China comunistă

_ Familia de plante „iconica” în pericol: oamenii de știință estimează că mai mult de jumătate din speciile de palmieri ar putea fi amenințate cu dispariția

_ A transformat propriul rău în binele pentru alţi oameni. O femeie de 60 de ani a devenit voluntar-pompier după mai multe încercări ale vieţii

_ Nicola Peltz Beckham merge mână în mână cu Brooklyn la Paris - în timp ce soacra se pregătește să se alăture

_ Ashley Greene încearcă din nou blugii pentru prima dată de când i-a născut fiica Kingsley

_ Echipele Block solicită un audit financiar al TOATEI case a lui Omar și Oz

_ Toți 4 sunt JOSIT, lăsându-i pe fanii fotbalului să aștepte cu disperare meciul Anglia vs Germania

_ Deţinătoarea recordului mondial la maraton, atleta kenyană Brigid Kosgei, nu va participa la maratonul de la Londra

_ Gareth Southgate insistă că Anglia a întors un colț după replică împotriva Germaniei

_ Gorden Tallis le spune fanilor NRL să nu „se trezească” și să nu-l huiduie pe Latrell Mitchell

_ SUA și Rusia se angajează într-o luptă digitală pentru inimi și minți

_ NEEXPERIENTA lui William Saliba a fost motivul pentru care a fost suplinit Danemarcei, spune Didier Deschamps

_ Un bosniac face senzație cu secretele energiei sale: are 88 de ani și e cel mai vârstnic parașutist în viață

_ Facturile românilor la utilităţi au crescut de la 77% în 2010 până la 124% în 2021 (Monitorul Social)

_ VIDEO - Bătaia dintre ultrașii români și cei bosniaci, la meciul naționalei / Explicațiile Jandarmeriei

_ Robin Wright ia masa cu fiul Hopper Penn in LA... dupa ce a cerut divortul de al treilea sot

_ COMENTARIU POSTA ZILNIC: Există toate motivele pentru a crede în agenda îndrăzneață

_ Pot granițele gemene să reziste la crăparea de oboseală?

_ De ce activiștii pentru schimbările climatice cer despăgubiri?

_ Materialele plastice ale viitorului vor trăi multe vieți trecute, datorită reciclării chimice

_ Chloe Sims prezintă un ecran confortabil cu noul iubit olandez „playboy” Morad Izemrane

_ O femeie izbucnește în lacrimi când dezvăluie că doi bărbați au intrat pe ea în vestiarele unisex Primark

_ Tatuajul de la încheietura mâinii lui Victoria Beckham omagiu adus soțului David dispărut în cel mai recent videoclip de frumusețe

_ Oamenii de știință găsesc noi indicatori ai dezghețului permafrostului din Alaska

_ Internaționalul uruguayan Ronald Araujo va fi operat miercuri

_ Comedianul este concediat de linia Carnival Cruise după ce videoclipul TikTok îl arată folosind n-word

_ Șeful ONU cere încheierea „erei șantajului nuclear”


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5

Nr. de articole la aceasta sectiune: 284, afisate in 5 pagini.