Ученые приблизились к созданию квантового компьютера, «поймав» электроны графена
Уникальная двумерная структура графена приводит к тому, что электроны проходят через него не так, как это происходит с большинством других материалов. Одним из следствий такого уникального переноса является невозможность остановить электроны подачей напряжения. И это проблема, ведь при использовании графена для создания, например, квантовых компьютеров, необходимо иметь возможность — останавливать и контролировать эти уникальные электроны. Международная группа ученых решила давнюю проблему. Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.
Экспериментальная команда использовала атомные кирпичи, чтобы построить стены, способные остановить электроны графена. Атомные стенки, ограничивающие электроны, привели к образованию структур. Затем их спектр сравнивался с теоретическими предсказаниями, демонстрируя тем самым, что электроны были ограничены. В частности, ученые смогли добиться сконструированных структур, которые привели к почти идеальному удержанию электронов. Об этом свидетельствует появление резких резонансов квантовых ям с удивительно большим временем жизни.
Исследование наглядно показывает, что непроницаемые стенки для электронов графена могут быть созданы путем коллективного манипулирования большим количеством атомов водорода. В экспериментах использовался сканирующий туннельный микроскоп для создания искусственных стен с субнанометрической точностью. Это привело к появлению наноструктур графена произвольно сложной формы с размерами от двух нанометров до одного микрона.
Важно отметить, что этот метод является неразрушающим, что позволяет исследователям стирать и восстанавливать наноструктуры по своему желанию. При этом обеспечивается беспрецедентный уровень контроля для создания искусственных графеновых устройств.
Эксперименты показывают, что сконструированные наноструктуры способны идеально удерживать электроны графена в этих искусственно созданных моделях. При этом, они преодолевают критическую проблему, создаваемую туннелированием Клейна. В конечном счете, это открывает много новых интересных возможностей — наноструктуры реализуют квантовые точки графена, которые могут быть выборочно связаны. Тем самым открывая для ученых возможность создания искусственного квантового вещества.
Читать также:
Посмотрите на закат в других мирах: как Солнце заходит на Марсе, Титане и Уране
Недалеко от нас обнаружены две Суперземли: там могут найти жизнь
На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком
Дополнительная информация
- Автор: Анастасия Никифорова
- Источник: Хайтек
Идет загрузка следующего нового материала
Это был последний самый новый материал в разделе "Цифровые технологии"
Материалов нет