Вчені відкрили новий матеріал для зберігання квантової інформації

Вчора,   18:16    1

Дослідження броміду сульфіду хрому відкриває нові перспективи для квантових технологій, демонструючи можливість керування квантовою інформацією за допомогою магнітного впливу.

На малюнку показано шари напівпровідникового кристала, укладені разом.  Фото: Brad Baxley, Part to Whole, edited; Copyright: DOI: 10.1038/s41563-025-02120-1

Бромід сульфіду хрому має унікальні магнітні властивості, що дозволяють обмежувати екситони – квантові частинки, які переносять інформацію. Контроль за їхнім рухом дозволяє продовжити тривалість квантових станів, що є ключовим для розвитку квантових обчислень та сенсорних технологій.

“Магнітний порядок – це новий інструмент для формування екситонів та їхньої взаємодії, що може змінити правила гри для майбутньої електроніки,” – зазначає Руперт Губер, професор фізики Регенсбурзького університету.

При температурах нижче 132 Кельвіна шари броміду сульфіду хрому набувають антиферомагнітного впорядкування, обмежуючи екситони в одному вимірі, що значно знижує ймовірність втрати інформації. Вища температура порушує цей порядок, дозволяючи екситонам рухатися у тривимірному просторі.

“Це відкриває шлях до швидкого перемикання між квантовими станами, що базуються на фотонах і спінах,” – пояснює Маттіас Флоріан, науковий співробітник Університету Мюнхена.

Експериментальні дослідження показали, що екситони в цьому матеріалі мають несподівано велике розщеплення енергетичних станів, що можна пояснити їхньою взаємодією з магнітним полем. Теоретичні розрахунки підтвердили, що магнітне впорядкування безпосередньо впливає на тривалість існування екситонів, що критично важливо для квантової пам’яті. Подальші дослідження зосередяться на можливості перетворення екситонів на спінові збудження, що відкриває шлях до інтеграції квантових обчислень із класичними електронними пристроями.


cikavosti.com