| web.mit.edu

Нова властивість графена робить його придатним для квантового комп’ютера

Графен зараз служить об’єктом вивчення в багатьох лабораторіях по всьому світу. Дослідникам з Массачусетського технологічного інституту ( MIT) вдалося виявити додатковий потенціал використання матеріалу, що складається з одного шару атомів вуглецю та властивості, притаманні йому за певних умов. На думку фахівців, ці властивості можуть знайти застосування в квантових обчисленнях.

Як виявилося, під впливом дуже сильного магнітного поля і дуже низької температури графен фільтрує електрони по спину - звичні електронні прилади позбавлені цієї якості.



Якщо подати напругу на шматочок графена при звичайних умовах, по ньому потече струм. Проте варто докласти магнітне поле, силові лінії якого перпендикулярні площині графена, його поведінка змінюється: струм протікає тільки по краю шматочка, а центральна частина стає діелектриком. Більш за те, струм тече тільки в одному напрямку, залежному від напрямку силових ліній магнітного поля. Цей ефект відомий як квантовий ефект Холла.

Дослідники зробили наступний крок, приклавши друге магнітне поле паралельно листу графена, і це знову змінило його поведінку. Електрони отримали можливість рухатися в обох напрямках, причому електрони з позитивним спіном рухалися в одному напрямку, а з негативним - у протилежному.

Сегрегація електронів по спину властива топологічним ізоляторам, але в звичайних провідниках вона не спостерігається. За словами вчених, їм вдалося створити особливий вид провідника, змусивши один матеріал вести себе як інший. Більш того, змінюючи магнітне поле, можна управляти виявленим крайовим ефектом. Як стверджується, на цьому принципі можна побудувати транзистори і складніші ланцюги, які поки не вдавалося реалізувати засобами існуючих матеріалів . Зокрема, вчені бачать у цьому відкритті потенціал графена стосовно до створення квантового комп’ютера. Звичайно, поки до практичного застосування ефекту далеко: він спостерігається при індукції магнітного поля 35 Тл, що приблизно на порядок більше, ніж в МРТ, і при температурі, яка всього на 0,3 ° С вище абсолютного нуля. Втім, вченим вже вдалося виявити подібний ефект в поле з індукцією всього 1 Тл і при більш високих температурах.
Рекомендувати цей матеріал
X




забув пароль

реєстрація

X

X

надіслати мені новий пароль