Atomic Swiss Knife, kuantum bilgisayarlar için malzemeleri doğru bir şekilde ölçer

Akıllı telefonlardan çoklu pişiricilere kadar birden fazla işlevi yerine getiren cihazlar genellikle daha kullanışlıdır ve

jenerikten potansiyel olarak daha ucuzdeğiştirdikleri araçlar ve bunların çoklu işlevleri çoğu zaman tek tek olduğundan daha iyi çalışır. Yeni üçü bir arada cihaz, atomik ölçekte ölçümler için bir tür İsviçre Çakısı. NIST araştırmacısı Joseph Strossio ve aralarında Johannes Schwenk ve Sungmin Kim'in de bulunduğu meslektaşları, cihazın yapımına ilişkin ayrıntılı bir tarif sunuyor.

Yaratma planımızı açıklıyoruzbaşkalarının kopyalaması için cihaz. Sahip oldukları araçları değiştirebilirler; artık yeni ekipman satın almalarına gerek yok.

Joseph Strassio, NIST araştırmacısı

Şu anda bir ölçekte ölçümler almaknanometrelerden milimetreye, araştırmacılar sayesinde cihaz, malzemelerin bazı olağandışı özelliklerinin atomik kökenine odaklanabilir. Yeni nesil bilgisayarlar ve iletişim cihazları için çok değerli olabilirler.

Bilim adamlarının ilgilendiği özellikler arasındadirenç olmadan elektrik akımının yanı sıra yeni elektrik anahtarları olarak kullanılabilen kuantum elektriksel direnç dalgalanmaları. Buna ek olarak, araştırmacılar kuantum bitleri tasarlamak için yeni yöntemler ile ilgileniyorlar - katı hal kuantum bilgisayarlarının oluşturulmasına yol açabilirler.

Genellikle aşağıdakileri içeren kuantum malzemeler içinbir veya daha fazla atomik ince tabakadan, elektron grupları arasındaki kuvvetli kuantum etkileri büyük mesafelerde depolanır. Bu etkiler yeni teknolojiler için kullanılabilecek özelliklere yol açar.

Kuantumun özelliklerini daha doğru bir şekilde incelemekmalzemeler, bilim adamları bir alet üç hassas ölçüm cihazları birleştirdi. İki cihaz - atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve tarama tünelleme mikroskobu (STM) - katıların mikroskopik özelliklerini inceler. Aynı zamanda, üçüncü cihaz manyetik transferin makroskopik özelliklerini - manyetik alanın varlığında akım akışı kaydeder.

Cihazı oluşturmak için bilim adamları AFM'yi geliştirdiler vedaha kompakt olan ve önceki versiyonlara göre daha az hareketli parçaya sahip olan manyetik ölçüm cihazı. Daha sonra aletleri mevcut STM'ye entegre ettiler.

yukarı: tarama probu modülünün içindeki bir numunenin inceleme için bir numune içeren bir plakaya sekiz elektrik teması gösteren bir fotoğrafı. Probun ucu ve numunedeki yansıması ortada görülebilir. Alt: Atomların yerleşimini gösteren bir alüminyum numunesinin atomik kuvvet görüntüsü. Kırmızı eğri, alüminyum filmin sıfır voltajlı bir elektrik akımı varlığında süper iletken olduğunu gösterir. Yönetim tarafından sunulmuştur

Hem STM hem de AFM, yüzeylerin atomik yapısını araştırmak için sivri bir uç kullanır.

Topluluk bir kriyostatın, bir cihazın,bu da sistemi mutlak sıfırın üzerinde yüzde bir dereceye kadar soğutur. Bu sıcaklıkta, atomik parçacıkların rastgele kuantum titremesi en aza indirilir ve büyük ölçekli kuantum etkileri daha belirgin ve ölçülmesi daha kolay hale gelir. Harici elektriksel gürültüden korunan üçü bir arada aygıt, önceki benzer aygıtlardan 5-10 kat daha duyarlıdır.

Tamamen bağımsız üç cihaz olmasına rağmen - STM, AFMve manyetik taşınmanın kurulumu - aynı ölçümleri yapın, hareketleri örneklemeyi bozabilir ve analizin doğruluğunu azaltabilir. Bireysel enstrümanlar da kesin koşulları kopyalamayı zorlaştırabilir. Örneğin, önceki ölçümlerin yapıldığı bir kuantum malzemenin her bir ultra-ince tabakası arasındaki sıcaklık ve dönme açısı gibi.

Ayrıca okuyun

Maya uygarlığının şehirlerini terk ettiği ortaya çıktı

Hastalığın 3. gününde, COVID-19 hastalarının çoğu koku alma duyusunu kaybeder ve sıklıkla burun akıntısı çekerler

Belarus Sağlık Bakanlığı, COVID-19'un tedavi kurallarını tekrar değiştirdi. Şimdi kimler hastaneye gönderilecek