“纳米蛋盒”中的磁性量子物

“纳米蛋盒”中的磁性量子物

在超导体中的磁量子物体,所谓“fluxons”,特别适合于存储和数据位的处理。基于fluxons计算机电路可以显着更高的速度和操作,同时,产生更少的热耗散。在Wolfgang Lang在约翰尼斯开普勒大学维也纳大学和他们的同事物理学家已经成功的一个新的和简单的方法制备量子蛋盒”。他们意识到一个稳定的、规则排列的一个突破性的进展–fluxons基于成千上万的fluxons电路。这一结果发表在著名的“美国物理学会”的新杂志“物理评论应用”上。

研究人员研制了一种新的掩模离子束技术制作“量子蛋箱”的原理。它可以同时为成千上万的陷阱fluxons产生,磁通量子,在超导体。

加快计算机数据处理伴随着更大的热量产生,这限制了高速计算机的性能。因此,研究人员一直在努力开发基于超导体的数字电路,这些超导体在冷却到一定的临界温度时能完全传输电能而不会损耗。

磁量子物体在超导体SMT贴片加工

在一个超导体,磁场只能在小量化碎片存在,fluxons。这些特别适合于存储和处理数据位。在一个均匀的超导体,fluxons被布置在一个六角形晶格。利用现代纳米技术,在维也纳大学和开普勒林茨大学的研究人员已经成功地为fluxons建设人工陷阱。通过这些陷阱的fluxons被迫进入一个预定义的形成。

的非平衡的重要性

直到现在,fluxons只能在热力学平衡,即,在一个统一的安排。”如果我们试着把两个鸡蛋放在一个鸡蛋盒里,然后把相邻的坑放空,鸡蛋就会很快滚下来,我们最终处于平衡状态,每个坑里正好有一个鸡蛋,”来自维也纳大学的Wolfgang Lang解释说。然而,从数据处理的角度来看,装满鸡蛋的盒子几乎没有什么信息,因此是无用的。把鸡蛋放在预先确定的模式中会更有用。以这种方式,例如,智能手机识别的QR码可以在一个鸡蛋盒中实现——显然是大量的信息。

在纳米尺度上,研究人员已经向前迈进了一大步,这个方向为第一次展示在180000以上的人工陷阱阵列的fluxons稳定的非平衡状态。根据外部磁场fluxons安排自己在梯田区,其中每一个捕获捕获没有磁通量,只有一个,甚至几个fluxons。”即使在天,我们观察到精确的fluxons -同样的安排的长期稳定性,一个量子系统是相当令人吃惊的,”维也纳大学的Georg Zechner,该研究的主要作者。

纳米超导体的离子束 

这些研究结果的一种新方法启用,由林茨和维也纳的物理学家在维也纳高科技公司IMS的纳米银。”掩蔽离子束辐照可以在超导体中单步制造纳米结构。它可以应用于时间的有效面积大,可以上升到一个产业规模和不需要任何化学过程,“在约翰尼斯开普勒大学强调应用物理研究所Johannes D. Pedarnig。根据所使用的掩模,几乎任何期望的结构都可以被图案化到超导体中。科学家们正计划对更复杂的纳米结构的进一步实验,这应该证明fluxons系统传输从一个陷阱下。这可能是一个开创性的一步基于fluxons计算机快速电路的发展。

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