Nowy materiał na autostrady kwantowe nie zatrzyma elektronów

Naukowcy z Pritzker School of Molecular Engineering na Uniwersytecie w Chicago stworzyli nowy

materiał MnBi₆Te₁₀.Można go wykorzystać do tworzenia autostrad kwantowych, po których będą się poruszać elektrony. Takie elektroniczne szkielety będą przydatne do łączenia wewnętrznych komponentów potężnych, energooszczędnych komputerów kwantowych.

Kiedy elektrony poruszają się wzdłuż tradycyjnegodruty metalowe tracą niewielką ilość energii w postaci ciepła. Zmieniają się również niektóre ich właściwości wewnętrzne. Dlatego te przewody nie mogą być używane do łączenia części komputerów kwantowych, które kodują dane o kwantowych właściwościach elektronów.

Teraz naukowcy odkryli, że MnBi₆Te₁₀ działa jak magnetyczny izolator topologiczny, przemieszczając elektrony po obwodzie, zachowując jednocześnie energię elektronów i właściwości kwantowe.

„To ważny kamień milowy na drodze do rozwoju topologicznych komputerów kwantowych” – wyjaśniają naukowcy.

Autorzy nowego badania otrzymali MnBi₆Te₁₀ zpracownicy 2D Crystal Consortium na Uniwersytecie Pensylwanii. Fizycy zastosowali następnie kombinację dwóch podejść — kątowo-rozdzielczej spektroskopii fotoemisyjnej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Celem jest ustalenie, jak zachowują się elektrony w MnBi₆Te₁₀ i jak ich ruch zależy od stanu magnetycznego.

Czytaj więcej:

Nazwany konsekwencjami ostatniej burzy słonecznej, która uderzyła w Ziemię

Potężne uderzenie obiektu kosmicznego uruchomiło pole magnetyczne Ziemi

Ogromny tunel pod egipską świątynią „ukrytymi” tajemniczymi artefaktami

Na okładce:Naukowcy wykazali, w jaki sposób MnBi₆Te₁₀, pokazane w kolorze fioletowym (tellur), niebieskim (bizmut) i zielonym (mangan), może działać jako magnetyczny izolator topologiczny, przewodząc prąd elektryczny (niebieski) wzdłuż „autostrady kwantowej” bez utraty energii. Badanie wykazało, że skoordynowane działanie różnych defektów materiałowych jest kluczem do właściwości elektronów kwantowych. Źródło: Uniwersytet Chicago