• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
4 октября, 12:31
Evgenia Vavilova
54

Физики разработали молекулярные кубиты, работающие на частотах мобильной связи

❋ 4.1

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.

Студенты докторантуры Лея Вайс и Грант Смит в лаборатории руководителя исследования, профессора Дэвида Авшалома / © John Zich
Студенты докторантуры Лея Вайс и Грант Смит в лаборатории руководителя исследования, профессора Дэвида Авшалома / © John Zich

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
3 октября, 12:40
Александр Березин

Доставку астронавтов на Луну быстрее китайцев предложили возложить не на SpaceX с 500 запусками на земную орбиту в портфолио, а на другую компанию. Общее число ее орбитальных запусков за четверть века существования — один.

3 октября, 12:20
Игорь Байдов

Миссия NASA DART завершилась не так, как планировали ученые, показав, насколько сложными могут быть последствия космического столкновения. Удар по астероиду Диморфу прошел успешно, но его орбита продолжала меняться еще месяц, хотя астрономы ожидали иного. Загадку пытались разгадать исследователи из Франции.

3 октября, 08:13
Адель Романова

Много лет считалось, что облака Венеры в основном состоят из серной кислоты и воды в них присутствует ничтожно мало. Такая картина сложилась во многом на основе данных зонда «Пионер-Венера», который пролетел через атмосферу планеты в 1978 году. Теперь выясняется, что эти данные были неверно интерпретированы.

29 сентября, 15:09
Адель Романова

Обычно выбрасываемое кометой вещество придает ей заметное ускорение. Как выяснилось, с третьим известным науке межзвездным объектом 3I/ATLAS этого практически не происходит, хотя у него есть и кома, и хвост. Астрофизики сейчас пытаются найти этому объяснение.

30 сентября, 13:22
Адель Романова

Если гипотетическая внеземная цивилизация живет возле очень старой и потому очень горячей звезды, она могла бы спасти свою планету от перегрева с помощью защитной астроинженерной конструкции. Астрофизики рассказали, как ее можно будет обнаружить с помощью новой обсерватории.

1 октября, 13:49
ФизТех

Большой коллектив российских ученых из ведущих научных центров, включая Физический институт имени П. Н. Лебедева РАН, Объединенный институт ядерных исследований, НИЦ «Курчатовский институт», МФТИ и Институт ядерных исследований РАН, провел один из самых чувствительных в мире поисков больших дополнительных измерений Вселенной. С помощью уникального детектора DANSS, расположенного в непосредственной близости от энергетического ядерного реактора на Калининской АЭС, физики проанализировали рекордные 5,8 миллиона событий взаимодействия антинейтрино. Хотя прямого подтверждения существования «скрытых миров» найдено не было, полученные результаты установили самые жесткие на сегодняшний день ограничения на их возможные параметры и с высокой долей уверенности исключили гипотезу о дополнительных измерениях как объяснение многолетних загадок в физике нейтрино.

20 сентября, 08:52
Александр Березин

Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.

12 сентября, 14:03
ТюмГУ

Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.

9 сентября, 11:03
Адель Романова

Третий известный межзвездный объект 3I/ATLAS летит примерно вдвое быстрее обоих своих предшественников. По расчетам, его вряд ли могло выбросить из родной планетной системы с подобной скоростью, и так разогнаться по пути он тоже не мог.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно