Физики разработали молекулярные кубиты, работающие на частотах мобильной связи
Коллектив ученых из США создал молекулярные кубиты, которые работают на тех же частотах, что и мобильная связь. Для этого они синтезировали специальную металлорганическую молекулу на основе эрбия.
Свет используют для передачи и считывания информации, а магнетизм глубоко связан со «спином» — одним из свойств квантовых систем, на основе которых можно разрабатывать системы обработки данных. На квантовом уровне связь между светом и магнетизмом тонкая и сложная.
Ученые разработали молекулярный кубит, использующий и свет, и магнетизм. Для этого они применили технологии из области квантовой оптики и химического синтеза. Работа опубликована в журнале Science.
Новый молекулярный кубит содержит эрбий — редкоземельный элемент. Редкоземельные элементы поглощают и излучают свет «чище» других элементов, в более узком диапазоне длин волн. А также эти химические вещества сильно взаимодействуют с магнитными полями. Оба свойства — следствие строения их электронной оболочки. В работе ученые рассказали о том, что подобные молекулы можно создать и с другими лантаноидами.
«Эти молекулы могут действовать как наномост между миром магнетизма и миром оптики. Информацию можно было бы кодировать в магнитном состоянии молекулы, а затем считывать с помощью света на длинах волн, совместимых с уже хорошо развитыми технологиями, лежащими в основе оптоволоконных сетей и кремниевых фотонных схем», — сказала Лея Вайс (Leah Weiss), соавтор статьи.
С помощью оптической спектроскопии и микроволновых устройств ученые показали, что молекулярные кубиты на основе эрбия используют частоты, совместимые с кремниевой фотоникой, которая применяется для передачи информации, высокопроизводительных вычислений и сенсорах уже сейчас. Исследователи заявили что эта совместимость может ускорить разработку гибридных молекулярно-фотонных платформ для квантовых сетей.
«Химический синтез молекул предоставляет возможность оптимизировать электронные и оптические свойства ионов редкоземельных элементов способами, которые трудно реализовать иначе. Наша работа лишь поверхностно затрагивает то, чего, как мы считаем, можно достичь в квантовых технологиях», — рассказал Райан Мерфи (Ryan Murphy), соавтор исследования.
Команда ученых надеется, что их разработка открывает научному сообществу полезный и производительный путь создания точно настраиваемых квантовых систем. Они считают, что молекулярные кубиты станут хорошим вариантом для создания квантовых сенсоров: малый размер и химическая гибкость позволяют внедрять их в биологические системы для измерения магнитных полей, температуры или давления в наномасштабе.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии