Οι φυσικοί έχουν μάθει να ελέγχουν τις κβαντικές καταστάσεις μεμονωμένων μορίων

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Aalto και το Πανεπιστήμιο της Jyväskylä έχουν αλλάξει τις κβαντικές καταστάσεις των ατόμων

Αυτό θα βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων υλικών και στη δημιουργία μιας μικροσκοπικής μνήμης στην οποία αποθηκεύονται δεδομένα σε μοριακό επίπεδο.

Στο έργο τους, οι φυσικοί χρησιμοποιούσανένα υπόστρωμα ημιαγωγού κατασκευασμένο από τελλουρίδιο κασσίτερου (SnTe). Οι ερευνητές απέδειξαν ότι το σιδηροηλεκτρικό φαινόμενο - η ικανότητα του SnTe να αποκτά μια αυθόρμητη πόλωση που μπορεί να ελεγχθεί από ένα εξωτερικό ηλεκτρικό πεδίο - σας επιτρέπει να συντονίσετε την εσωτερική κατάσταση των μορίων που τοποθετούνται στο υπόστρωμα.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι η ρύθμιση των ιδιοτήτωνΤα μόρια παρέχονται από εσωτερικά ηλεκτρικά πεδία, τα οποία δημιουργούνται όταν εφαρμόζεται τάση στο υπόστρωμα. Η μέθοδος που προτείνουν οι επιστήμονες δεν είναι ακόμη έτοιμη για κλιμάκωση, αλλά ανοίγει μια νέα κατεύθυνση για την ανάπτυξη υλικών με ελεγχόμενες ιδιότητες.

Έλεγχος μορίων σε σιδηροηλεκτρικό υπόστρωμα. Εικόνα: Mohammad Amini et al., Advanced Materials

Έλεγχος των εσωτερικών καταστάσεων του κβαντικούΤα συστήματα είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στα κβαντικά υλικά, σημειώνουν οι επιστήμονες. Στο βαθύτερο επίπεδο, μεμονωμένα μόρια μπορούν να εμφανίσουν διαφορετικές κβαντικές καταστάσεις, ακόμα κι αν έχουν τον ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων. Αυτές οι καταστάσεις συνδέονται με διαφορετικές ηλεκτρονικές διαμορφώσεις, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε εντελώς διαφορετικές ιδιότητες.

Δυνατότητα διαχείρισης ηλεκτρονικής διαμόρφωσηςμεμονωμένα μόρια στο μέλλον θα επιτρέψουν την ανάπτυξη τεχνητών μοριακών υλικών με εναλλασσόμενες καταστάσεις. Από την άλλη πλευρά, προσθέτουν οι επιστήμονες, αυτό θα επιτρέψει την περαιτέρω σμίκρυνση της κλασικής μνήμης του υπολογιστή, αφού δύο διαμορφώσεις θα επιτρέψουν την κωδικοποίηση 0 και 1 στην κλασική μονάδα μνήμης σε μοριακό επίπεδο.

Διαβάστε περισσότερα:

Οι πιο όμορφες φωτογραφίες του "Webb" για το 2022: δείτε τι έκανε το τηλεσκόπιο των 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων

Ο ήλιος άνοιξε τη χρονιά με μια λάμψη της πιο ισχυρής κατηγορίας

Το μυστικό της ανθεκτικότητας του ρωμαϊκού σκυροδέματος αποκαλύπτεται: μπορεί να αποκατασταθεί

Στο εξώφυλλο: καλλιτεχνική απεικόνιση μορίου σε σιδηροηλεκτρικό υπόστρωμα. Εικόνα: Jose Lado, Πανεπιστήμιο Aalto