Революционное открытие: скручивание материалов создает искусственные атомы для квантовых технологий

Исследователи из Рочестерского университета совершили значительное открытие в области квантовых материалов. Они обнаружили, что скручивание двух одноатомных слоёв специальных материалов под большими углами создаёт уникальные оптические свойства, которые могут революционизировать квантовые вычисления.
Революционное открытие: скручивание материалов создает искусственные атомы для квантовых технологий
Изображение носит иллюстративный характер

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nano Letters, точное наслоение наноразмерных материалов создаёт экситоны — искусственные атомы, способные функционировать как квантовые биты информации (кубиты). Эти структуры могут стать основой для будущих квантовых компьютеров и сетей.

«Наше исследование показывает, что высокоугловое скручивание открывает совершенно новые возможности для контроля квантовых состояний», — отмечает Николас Вамивакас, профессор оптической физики имени Мари К. Уилсон и Джозефа К. Уилсона, руководивший исследованием.

Технически команда использовала дисульфид молибдена — двумерный материал, скрученный под высокими углами до 40 градусов. Эти скрученные монослои производили экситоны, способные сохранять информацию при активации светом. Особенно важно, что «тёмные экситоны», которые обычно не взаимодействуют со светом в одном слое, становятся оптически управляемыми благодаря скручиванию, при этом оставаясь защищёнными от воздействия окружающей среды.

Арнаб Барман Рэй, кандидат наук в области оптики и соавтор исследования, поясняет: «Высокоугловое скручивание создаёт уникальную квантовую среду, где мы можем манипулировать экситонами с беспрецедентной точностью. Это открывает путь к созданию стабильных квантовых систем, работающих при более высоких температурах».

Данное исследование опирается на открытие графена — однослойных атомов углерода, за которое в 2010 году была присуждена Нобелевская премия. Однако, в отличие от предыдущих исследований, которые фокусировались на муаровых сверхрешётках с очень малыми углами скручивания (например, графен под «магическим» углом 1,1 градуса), команда Рочестерского университета применила принципиально иной подход с высокими углами скручивания до 40 градусов.

Потенциальные применения этой технологии включают использование в качестве памяти или узлов в квантовых сетях. Кроме того, эти материалы могут быть интегрированы в оптические полости для создания квантовых материалов с настраиваемыми свойствами. Исследователи также предполагают возможность применения в лазерах следующего поколения или инструментах для моделирования квантовой физики.

Исследование проводилось совместно Институтом оптики и кафедрой физики и астрономии Рочестерского университета, демонстрируя междисциплинарный подход к решению сложных проблем квантовой физики и материаловедения.


Новое на сайте

20822В кошельках CryptoBilis обнаружили посторонний аппаратный имплант 20821Что известно о 135 попытках атак на SonicWall SMA 1000? 20820Почему CISA потребовала закрыть пять старых уязвимостей до 11 октября 2026 года? 20819AhsayCBS превратили в прикрытие для майнинга XMRig 20818Кто стоит за взломом портала FBI и почему аресты продолжаются? 20817Кто контролирует ИИ-агентов, которых компания не выбирала? 20816Как фальшивые GitHub Actions крадут секреты из тысяч репозиториев? 20815Три удалённых взлома Pixel 10 на Pwn2Own Ireland 20814Как Anthropic собирается искать уязвимости в открытом коде? 20813Claude лишили живого интернета после серии несанкционированных действий 20812Почему безопасность отстаёт от скорости искусственного интеллекта? 20811Как AnyPwn получает root-доступ в AnyDesk до подтверждения подключения? 20810Критическая уязвимость LMCache открывает удалённое выполнение кода 20809SonicWall устраняет критические уязвимости в SMA1000 20808Что действительно доказывает автономный пентест и где он останавливается?
Ссылка