Атомиц Свисс Книфе прецизно мери материјале за квантне рачунаре

Уређаји — од паметних телефона до мултиварки — који обављају више функција често су згоднији и

потенцијално јефтинији од генеричкогалати које замењују и њихове вишеструке функције често функционишу боље него што би појединачно. Нови уређај три у једном је врста швајцарског ножа за мерења у атомској скали. Истраживач НИСТ-а Јосепх Строссио и његове колеге, укључујући Јоханеса Сцхвенка и Сунгмин Ким, представљају детаљан рецепт за креирање уређаја.

Описујемо наш план за стварањеуређај да га други људи копирају. Они могу да модификују алате које имају; више немају потребу да купују нову опрему.

Џозеф Страсио, истраживач НИСТ-а

Истовремено вршење мерења на скалиНанометар до милиметра, истраживачи се могу користити уређајем да се фокусирају на атомско порекло неких необичних својстава материјала. Они се могу показати непроцењивим за рачунаре и комуникационе уређаје нове генерације.

Својства за која су заинтересовани научници укључујупроток електричне струје без отпора, као и квантни скокови електричног отпора, који могу послужити као нови електрични прекидачи. Поред тога, истраживачи су заинтересовани за нове методе дизајнирања квантних битова - које би могле довести до стварања чврстих квантних рачунара.

За квантне материјале, који се обично састоје одИз једног или више атомско танких слојева, снажни квантни ефекти између група електрона остају на великим даљинама. Ови ефекти доводе до својстава која се могу користити за нове технологије.

Прецизније проучити својства квантненаучници су комбиновали три прецизна мерна инструмента у једном уређају. Два уређаја, микроскоп атомске силе (АФМ) и скенирајући тунелирајући микроскоп (СТМ), испитују микроскопска својства чврстих материја. У исто време, трећи инструмент региструје макроскопска својства преноса магнета - ток струје у присуству магнетног поља.

Да би направили уређај, научници су развили АФМ имагнетни мерни уређај који би био компактнији и имао би мање покретних делова него претходне верзије. Затим су алате интегрирали у постојећи СТМ.

Горе: фотографија узорка унутар модула сонде за скенирање на којој је приказано осам електричних контаката са плочицом која садржи узорак који се прегледа. У средини можете видети врх сонде и њен одраз у узорку. Дно: слика атомске силе узорка алуминијума која приказује распоред атома. Црвена крива показује да је алуминијумски филм суперпроводљив у присуству нулте напонске електричне струје. Кредит: НИС

И СТМ и АФМ користе шиљасти врх за испитивање атомске структуре површина.

Ансамбл је инсталиран унутар криостата, уређајакоји хлади систем до стоте степени изнад апсолутне нуле. На овој температури, случајни квантни подрхтавање атомских честица се минимизира, а квантни ефекти великих размера постају израженији и лакше се мере. Уређај три у једном, који је заштићен од спољне електричне буке, такође је 5-10 пута осетљивији од било којег претходног скупа сличних уређаја.

Иако три потпуно независна уређаја - СТМ, АФМи уградња магнетног транспорта - извршите иста мерења, њихово кретање може пореметити узорковање и смањити тачност анализе. Појединачни уређаји такође могу отежати понављање тачних услова. На пример, као што су температура и угао ротације између сваког ултратанког слоја квантног материјала на коме су обављена претходна мерења.

Прочитајте такође

Показало се да је цивилизација Маја напустила своје градове

Трећег дана болести, већина пацијената са ЦОВИД-19 губи смрад и често пате од цурења из носа

Министарство здравља Белорусије поново је променило правила за лечење ЦОВИД-19. Ко ће бити послат у болницу сада