Imġieba Manjetika Skoperta Ġodda Jista 'jwassal għal Apparat Quantum tal-Ġener Li jmiss

Xjentisti mill-Laboratorju Nazzjonali Argonne tad-Dipartiment tal-Enerġija tal-Istati Uniti (DOE) skoprew imġieba manjetika li tista 'twassal għal apparati quantum ġodda. It-tim kiseb akkoppjar quantum bejn żewġ apparati manjetiċi 'l bogħod, li jistgħu jospitaw tip speċifiku ta' eċċitazzjonijiet manjetiċi msejħa magnons li jseħħu meta kurrent elettriku jiġġenera kamp manjetiku. Billi jgħaqqdu dawn l-apparati manjetiċi, il-magnons jistgħu jiskambjaw enerġija u informazzjoni, li jistgħu jintużaw biex jinħolqu apparati ġodda tat-teknoloġija kwantistika. 

Ir-riċerka ġiet ippubblikata fi Ittri ta 'Reviżjonijiet Fiżiċi. 

Avvanz Magnetiżmu u Apparat Quantum

L-iżvilupp il-ġdid imexxi 'l quddiem il-qasam tal-manjetiżmu, li kien il-mutur wara ħafna skoperti importanti, bħal dawk li jinvolvu magni MRI u ħażna ta' hard disk tal-kompjuter. 

Valentine Novosad huwa xjenzat anzjan ta 'Argonne u awtur ta' l-istudju. 

"L-akkoppjar mill-bogħod ta 'magnons huwa l-ewwel pass, jew kważi prerekwiżit, biex isir xogħol quantum b'sistemi manjetiċi," qal Novosad. "Aħna nuru l-kapaċità għal dawn il-magnons li jikkomunikaw istantanjament ma 'xulxin mill-bogħod." 

Din il-komunikazzjoni immedjata tista 'sseħħ mingħajr ma teħtieġ li jintbagħat messaġġ bejn magnons limitati mill-veloċità tad-dawl. 

Ir-riċerkaturi bnew fuq studju tal-2019 fejn żviluppaw sistema li tippermetti li eċċitazzjonijiet manjetiċi jitkellmu ma 'xulxin mill-bogħod f'ċirkwit superkonduttur, li jista' jippermetti lill-magnons jiffurmaw il-bażi ta 'tip ta' kompjuter quantum. Madankollu, kompjuter quantum vijabbli bħal dan ikun jeħtieġ li l-partiċelli jiġu akkoppjati u jibqgħu akkoppjati għal perjodu twil ta 'żmien. 

Il-kisba ta' Effett Qawwi ta' Akkoppjar

It-tim stabbilixxa li jikseb dan l-effett ta 'akkoppjar qawwi billi jibni ċirkwit superkonduttur. Huma użaw żewġ sferi manjetiċi żgħar tal-ittriju tal-ħadid granata (YIG) inkorporati fiċ-ċirkwit. Il-materjal jappoġġja l-eċitazzjoni magnonika u jirriżulta f'akkoppjar effiċjenti u b'telf baxx għall-isferi manjetiċi. 

Ir-riċerkaturi kisbu igganċjar qawwi bejn iż-żewġ sferi, anke f'distanza ta 'ċentimetru biss, billi igganċjaw manjetikament iż-żewġ sferi ma' resonatur superkonduttur kondiviż fiċ-ċirkwit. 

Yi Li huwa xjenzat tal-materjali Argonne u awtur ewlieni tal-istudju. 

"Din hija kisba sinifikanti," qal Li. “Jistgħu jiġu osservati wkoll effetti simili bejn magnons u reżonaturi superkonduttivi, iżda din id-darba għamilna bejn żewġ reżonaturi magnon mingħajr interazzjoni diretta. L-akkoppjar ġej minn interazzjoni indiretta bejn iż-żewġ sferi u r-resonatur superkonduttur kondiviż.” 

Wieħed mill-iżviluppi sinifikanti tal-istudju l-ġdid, meta mqabbel ma 'dak fl-2019, huwa li kien hemm koerenza itwal tal-magnons fir-resonatur manjetiku. 

"Jekk titkellem f'għar, tista 'tisma' eku," qal Novosad. "Iktar ma jdum dak l-eku, iktar tkun il-koerenza." 

"Qabel, definittivament rajna relazzjoni bejn magnons u resonator superkonduttur, iżda f'dan l-istudju ż-żminijiet ta 'koerenza tagħhom huma ħafna itwal minħabba l-użu tal-isferi, u huwa għalhekk li nistgħu naraw evidenza ta' magnons separati jitkellmu ma 'xulxin," Li kompliet. 

Li jgħid li l-istudju jista 'jwassal għal apparati quantum minjaturizzati minħabba li l-ispins manjetiċi jkunu tant ikkonċentrati fl-apparat. 

"Huwa possibbli li kalamiti żgħar jistgħu jżommu s-sigriet għal kompjuters quantum ġodda," ikkonkluda Li.