Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Телеграм канал Z-Операция Клеточные концентраты растений от производителя по лучшей цене


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Атомный «швейцарский нож» точно измеряет материалы для квантовых компьютеров

Атомный «швейцарский нож» точно измеряет материалы для квантовых компьютеров


8-07-2020, 16:43 | Наука и техника / Новости науки и техники | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (0) | просмотров: (2 059)

Ученые из Национального института стандартов и технологий (NIST) разработали новый прибор «три в одном», который может одновременно выполнять три вида измерений в масштабе атомов. Вместе эти измерения могут открыть новые знания о широком спектре специальных материалов, которые имеют решающее значение для разработки квантовых компьютеров следующего поколения, средств связи и множества других приложений. Исследование опубликовано в журнале Review of Scientific Instruments.

 

От смартфонов до мультиварок — устройства, которые выполняют несколько функций, часто более удобны и потенциально дешевле, чем универсальные инструменты, которые они заменяют, а их многочисленные функции часто работают лучше, чем по отдельности. Новый прибор «три в одном» — это своего рода швейцарский армейский нож для измерений в атомном масштабе. Исследователь NIST Джозеф Строссио и его коллеги, в том числе Йоханнес Швенк и Сунгмин Ким, представляют подробный рецепт создания устройства.

Мы описываем наш план по созданию устройства для других людей, чтобы они могли его скопировать. Они могут модифицировать имеющиеся у них инструменты; им больше не нужно покупать новое оборудование.

 

Джозеф Строссио, исследователь NIST

Одновременно проводя измерения в масштабах от нанометров до миллиметров, прибор может помочь исследователям сосредоточиться на атомном происхождении некоторых необычных свойств материалов. Они могут оказаться неоценимыми для компьютеров нового поколения и устройств связи.

Свойства, которые интересуют ученых, включают в себя протекание электрического тока без сопротивления, а также квантовые скачки электрического сопротивления, которые могут служить новыми электрическими переключателями. Кроме того, исследователи заинтересованы в новых методах проектирования квантовых битов — они могут привести к созданию твердотельных квантовых компьютеров.

Для квантовых материалов, которые обычно состоят из одного или нескольких атомно тонких слоев, сильные квантовые эффекты между группами электронов сохраняются на больших расстояниях. Эти эффекты приводят к тем свойствам, которые могут быть использованы для новых технологий.

Чтобы более точно изучить свойства квантовых материалов, ученые объединили в одном приборе три точных измерительных прибора. Два устройства— атомно-силовой микроскоп (АСМ) и сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) — исследуют микроскопические свойства твердых тел. В это же самое время третий инструмент регистрирует макроскопические свойства магнитного переноса — поток тока в присутствии магнитного поля.

Для создания прибора ученые разработали АСМ и магнитно-измерительное устройство, которые были бы более компактными и имели меньше движущихся частей, чем в предыдущих версиях. Затем они интегрировали инструменты с существующим STM.

Вверху: фотография образца внутри модуля сканирующего зонда, показывающая восемь электрических контактов с пластиной, содержащей образец для исследования. В центре виден наконечник зонда и его отражение в образце. Внизу: изображение атомной силы образца алюминия, показывающее расположение атомов. Красная кривая показывает, что алюминиевая пленка является сверхпроводящей при наличии электрического тока с нулевым напряжением. Предоставлено: NIST

И STM, и AFM используют остроконечный наконечник, чтобы исследовать атомную структуру поверхностей.

Ансамбль установлен внутри криостата, устройства, которое охлаждает систему до одной сотой градуса выше абсолютного нуля. При этой температуре случайный квантовый джиттер атомных частиц сводится к минимуму, и крупномасштабные квантовые эффекты становятся более выраженными и их легче измерять. Устройство «три в одном», которое защищено от внешних электрических помех, также в 5–10 раз более чувствительно, чем любой предыдущий набор аналогичных приборов.

Хотя три абсолютно независимых прибора — STM, AFM и установка магнитного транспорта — могут выполнять одни и те же измерения, их перемещения могут нарушить выборку и снизить точность анализа. Отдельные приборы также могут затруднить копирование точных условий. Например, таких как температура и угол поворота между каждым ультратонким слоем квантового материала, при котором проводились предыдущие измерения.

https://hightech.fm/2020/07/07...



Рейтинг публикации:

Нравится3



Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.





» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Февраль 2023    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728 

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Ваше мнение: Покуда территориально нужно денацифицировать Украину?




Реклама

Облако тегов
Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, спецоперация, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map