Экзотическая сэндвич-структура поможет в разработке более продвинутых технологий, включая квантовые компьютеры и датчики будущего поколения. Рассказываем, из чего она состоит — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор Hi-Tech Mail
Международная команда ученых под руководством специалистов из Ратгерского университета смогла объединить два искусственно созданных материала в уникальную квантовую структуру. Существование всех элементов этой конструкции раньше считалось невозможным. Полученная экзотическая структура обещает стать источником идей для разработки новых материалов, необходимых для развития квантовых компьютеров, пишет Phys.org.
Исследование ученых описывает четырехлетний процесс экспериментов, который привел к разработке инновационного метода проектирования и изготовления миниатюрной сэндвич-конструкции, состоящей из атомарных слоев. Первый слой этой микроструктуры сделан на базе титаната диспрозия — неорганического вещества, применяемого в ядерной энергетике для захвата радиоактивных веществ и удержания трудноуловимых магнитных монополей. Второй слой представляет собой пирохлорират — новый магнитный полуметалл, востребованный в передовых экспериментах благодаря уникальным электрическим, топологическим и магнитным характеристикам.
Оба материала по отдельности считались практически нереализуемыми из-за необычных свойств, противоречащих классическому пониманию квантовой механики. Создание уникальной сэндвич-структуры закладывает основу для дальнейших исследований в области интерфейсов — пространств, где материалы взаимодействуют на уровне атомов.
«Наше исследование предлагает принципиально новый подход к созданию искусственных двумерных квантовых материалов, которые могут значительно ускорить развитие квантовых технологий и углубить наше понимание их базовых характеристик», — комментирует Джек Чахалян, профессор экспериментальной физики кафедры физики и астрономии Ратгерского университета и руководитель проекта.
Эксперт подчеркнул, что создание уникального квантового сэндвича оказалось столь технически сложной задачей, что команде пришлось разработать специальное устройство для достижения этой цели. Прибор, получивший название Q-DiP (Quantum Feminism Discovery Platform), был завершен в 2023 году. Q-DiP оснащен инфракрасным лазерным нагревателем в сочетании с дополнительным лазером, который позволяет создавать материалы послойно на атомном уровне.
Разработка оказалась устойчива к различным видам возмущений и примесей. Кроме того, она проводит электричество, проявляет необычные реакции на магнитные поля и демонстрирует уникальные эффекты при взаимодействии с электромагнитными полями. Эксперт подчеркнул, что комбинация этих свойств делает созданный материал перспективным для использования в продвинутых технологиях, включая квантовые компьютеры и квантовые датчики будущего поколения.
Тем временем российские физики придумали способ ускорить передачу информации.
