日本研究人員找到了一種在室溫下“扭曲”光的方法
量子計(jì)算機(jī)極有可能大大超越傳統(tǒng)計(jì)算機(jī),但目前它們大多還局限在實(shí)驗(yàn)室和大型實(shí)驗(yàn)設(shè)備。日本名古屋大學(xué)的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)朝著更易于使用的量子計(jì)算設(shè)備邁出了一步,他們找到了一種在室溫下“扭曲”光的方法,該研究結(jié)果發(fā)表在《先進(jìn)材料》雜志。
有些類型的量子計(jì)算機(jī)使用光子作為攜帶數(shù)據(jù)的粒子。為了將信息編碼到這些光子中,設(shè)備中的電子被操縱成一種特定的狀態(tài),這種狀態(tài)要么表示0要么表示1。當(dāng)這些電子跟某些發(fā)光材料相互作用時(shí),它們將信息傳遞給光子,光子則可以存儲和傳輸信息。 在量子計(jì)算機(jī)中編碼數(shù)據(jù)的一種新興方法是通過谷偏振光。從本質(zhì)上講,電子可以存在于幾個(gè)不同的能帶中,在它們之間的能量較低的“谷”中。當(dāng)這些谷中的電子在設(shè)備中產(chǎn)生光時(shí)它們會產(chǎn)生偏振光的圓形圖案,可以向左或向右扭曲(被稱為手性),這在量子信息存儲和傳輸方面具有很強(qiáng)的潛力。 然而問題是,這種扭曲的、手性的谷偏振光通常只能在強(qiáng)磁體和接近絕對零度的溫度下產(chǎn)生,所以它還停留在大型實(shí)驗(yàn)室的設(shè)置領(lǐng)域。但在這項(xiàng)新研究中,來自名古屋大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種在室溫下無需磁鐵就能產(chǎn)生這種光的方法。 在早期的實(shí)驗(yàn)中,該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一種半導(dǎo)體設(shè)備,它可以在零下193°C的溫度下產(chǎn)生光。他們觀察到,在該器件的某些部分在較溫暖的溫度下會產(chǎn)生手性光--但只在合成過程中襯底被拉伸的地方。當(dāng)襯底沒有應(yīng)變時(shí),手性光在溫度急劇下降時(shí)才會產(chǎn)生。 為了驗(yàn)證張力起作用的假設(shè),該團(tuán)隊(duì)隨后創(chuàng)造了一種新設(shè)備,其由塑料基板上的二硫化鎢制成。他們彎曲該裝置以施加應(yīng)力到材料上,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它會產(chǎn)生跟應(yīng)力方向相同的電流。這反過來在室溫下產(chǎn)生了谷偏振光。為了使光向相反的方向移動可以施加一個(gè)電場。 “我們使用的應(yīng)變單層半導(dǎo)體首次展示了一種發(fā)光裝置,它可以在室溫下用電產(chǎn)生和開關(guān)右偏振光和左偏振光,”該研究的論文聯(lián)合首席作者Taishi Takenobu說道。 研究團(tuán)隊(duì)表示,這一突破可能導(dǎo)致更強(qiáng)大的消費(fèi)級量子計(jì)算設(shè)備。未來的工作將集中在優(yōu)化系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)這種可能性。 相關(guān)鏈接:https://phys.org/news/2021-09-future-quantum-room-temperature.html |
最新評論

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likaihit 2021-09-22 00:08這個(gè)很有意思

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redplum 2021-09-22 00:09有意思啊

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bairuizheng 2021-09-22 01:22是細(xì)致的2作做到極致,說明這些研究人員基礎(chǔ)好,能堅(jiān)定停念去發(fā)現(xiàn)

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tassy 2021-09-22 03:05這個(gè)有點(diǎn)意思啊

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tomryo 2021-09-22 07:01日本研究人員找到了一種在室溫下“扭曲”光的方法

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木子示羊 2021-09-22 07:59室溫下“扭曲”光的方法

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起司 2021-09-22 08:02量子計(jì)算機(jī)我們學(xué)校有人在做,希望有一天能普及吧

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xjz0203 2021-09-22 08:08室溫下“扭曲”光的方法

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bmw0501 2021-09-22 08:29日本研究人員找到了一種在室溫下“扭曲”光的方法

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chenzkfirst 2021-09-22 08:31比速度,看誰快




