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:

_ FEMAIL se uită la vedete, în anii lor de aur, care arată la fel de bine ca acum 20 de ani

_ Australian Idol 2023: Emily Williams trântește noul juriu „văruit”

_ Instanța stabilește definitiv: Sfinxul şi Babele din Bucegi nu aparțin de orașul Bușteni, ci sunt în județul Dâmbovița

_ CM 2022: Danemarca va purta tricouri negre în semn de protest față de gazda Qatar

_ Administraţia Străzilor ar urma să pună la dispoziţie spaţiile pentru amplasarea a 40 de staţii de încărcare pentru vehiculele electrice,până la finele lui 2025

_ Saskia Connery și actrița Miss Moneypenny Samantha Bond arată plin de farmec la licitația James Bond

_ Tennis: Irina Begu to play versus Ana Bogdan in quarterfinals in Parma tournament (WTA)

_ Când va deveni Luhansk parte componentă a Rusiei. Ambasadorul Rodion Miroşnik a estimat momentul: 'Este importat să se facă totul fără cusur'

_ Primul portret al regelui Charles ca Prinț de Wales a putut fi văzut pentru prima dată în 24 de ani

_ Trans caritate Sirenele este un scandal care se desfășoară în fața ochilor noștri

_ Sadiq o respinge pe Regina: Nicio statuie a Elisabetei pe al patrulea soclu din Trafalgar Square „pentru viitorul previzibil”

_ Soțul reprezentantului Marjorie Taylor Greene cere divorțul, dar o laudă pentru că este o mamă uimitoare

_ Kylie Jenner uimește într-o rochie albă care îmbrățișează silueta la spectacolul Acne Studios în timpul Săptămânii Modei de la Paris

_ STEPHEN GLOVER: Kwasi Kwarteng este un tip formidabil de inteligent, dar ar fi trebuit să se abțină până în noiembrie

_ Keir Starmer ar putea avea în vedere o taxă asupra bogaților după ce a anunțat că va viza acțiuni și dividende

_ MAFS Australia: Domenica spune că a încercat să ia legătura cu Olivia Frazer în timpul scandalului OnlyFans

_ Odinioară o forță pentru stabilitate, acum FMI este specializat în postură politică, scrie MATTHEW LESH

_ Gabriel Jesus, Trent-Alexander Arnold și jucătorii cu un punct de dovedit în acest weekend

_ Înalta societate spaniolă este zguduită când Tamara Falcó află că logodnicul ei l-a înșelat

_ Avril Lavigne decupează o siluetă nervoasă într-un tricou și dresuri de plasă

_ Eels, marele Jarryd Hayne, A SCAT din marea finală acoperire de către Nine și LNR înainte de data tribunalului

_ "Madrigal-Marin Constantin" choir to perform extraordinary concert "Salve Regina" for the first time on Oct 8

_ Khloe Kardashian susține că Tristan Thompson a propus-o

_ Desperate Ukrainians flee Russian-occupied regions as forced conscription looms

_ Trei tineri poeți din Rusia au fost arestați, după ce au spus poezii împotriva mobilizării dictate de Putin

_ Blana naturală, o industrie a suferinței! Ciucă, somat să acționeze urgent: 'Este șansa României de a se poziționa de partea corectă a istoriei'

_ Tennis: Oradea Arena to host, in November, Romania - Hungary matches in Billie Jean King Cup

_ Fostul lider din Myanmar şi un consilier australian, condamnaţi la trei ani de închisoare

_ Ce ar putea câștiga Vladimir Putin din aruncarea în aer a gazoductului Nord Stream

_ ‘New generation war’: Ukrainian 'geeks' turned guerrillas make frontline drones

_ Studiul leagă șocul de apă rece cu colapsul catastrofal al coralilor din Pacificul de Est

_ Bruno Fernandes salută impactul lui Christian Eriksen la mijlocul terenului Man United

_ Allison Langdon spune că soțul ei Michael Willesee Jr. NU se poate recăsători NICIODATĂ dacă ea moare tânără

_ Barney a expus! Noi serii documentare care dezvăluie „partea întunecată” a dinozaurului violet preferat din America

_ Prețurile petrolului au reluat creșterea, după o perioadă de scădere

_ Cincizeci de magazine Auchan din toată ţara au fost amendate de ANPC cu 750.000 lei- 14 dintre ele au fost închise temporar

_ Solange Knowles arată șic în costum la două piept la Gala modei de toamnă 2022 a New York City Ballet

_ Crește factura războiului

_ CA al Transgaz a avizat majorarea capitalului social prin încorporarea rezervelor constituite din profitul net al anilor financiari anteriori

_ Președintele Senatului anunță cine este favoritul PNL la alegerile prezidențiale

_ Unul din trei studenți spun că libertatea de exprimare în campus este amenințată și dezbaterea deschisă este afectată

_ Lira sterlină și euro recuperează teren în fața dolarului, după ultimele decizii ale Băncii Angliei

_ Vești bune pentru șoferi! Pentru prima oară în ultimele şase luni, prețul motorinei a scăzut sub 8 lei pe litru. Și prețul benzinei este în scădere

_ Uraganul Ian: Mesajul de sprijin al familiei Irwin pentru floridenii

_ Apple App Store retrage rețeaua socială rusă VKontakte

_ Tom Brady și soția Gisele Bundchen se așează în case SEPARATE în timp ce uraganul Ian lovește Florida

_ CHRISTOPHER STEVENS recenzii la televizorul de aseară: Toată lumea este bolnavă în Portwenn înainte ca Doc Martin să plece

_ Renunțată la Block Elle Ferguson se leagă de „înșelatoarea” de anul trecut Tanya Guccione

_ Se așteaptă ca Robert Sarver să vândă Phoenix Suns pentru 3 miliarde de dolari înainte de începerea noului sezon

_ Fraţii Pavăl, proprietarii Dedeman, intră tare pe piața imobiliară din Capitală: investiții de ultimă oră

_ Cum legenda Geelong Billy Brownless i-a înfuriat pe Cats intervievând tânărul star devastat Max Holmes

_ Cum legenda Geelong Billy Brownless i-a înfuriat pe Cats intervievând tânărul star devastat Max Holmes

_ Kanye West împărtășește o fotografie de promovare a desfășurării pentru Balenciaga după ce a angajat avocatul Melinda Gates

_ Bărbatul care vinde o masă pe Facebook Marketplace este șocat de oferta femeii

_ Russia Today: Daunele conductei Nord Stream pot fi ireparabile după atacul de sabotaj

_ Professional cleaner reveals the one thing not to have in your home

_ Renunțată la Block Elle Ferguson se leagă de „înșelatoarea” de anul trecut Tanya Guccione

_ Arde gazul de pomană! Danemarca dă ultimele informații după exploziile de la Nord Stream

_ Tatăl viitorului premier al Italiei a fost închis pentru contrabandă de droguri în Spania, se arată

_ De ce Izack Tago de la Penrith este singurul jucător NRL care are încă o finală de mare finală a unui telefon cu flip Eels


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1309, afisate in 22 pagini.