Новый прорыв в наноматериалах — созданный образец демонстрирует квантовые чудеса наяву

Исследователи лаборатории Empa совместно с учеными из нескольких институтов успешно прикрепили электроды из углеродных нанотрубок к отдельным нанолентам атомарной точности.

Новый прорыв в наноматериалах — созданный образец демонстрирует квантовые чудеса наяву

Перспективы квантовых технологий огромны, несмотря на их сложность. Ожидается, что в ближайшие десятилетия они приведут к множеству технологических достижений, обеспечив более компактные и точные датчики, безопасные сети связи и высокопроизводительные компьютеры. Эти достижения будут превосходить возможности современных компьютеров, способствуя быстрой разработке новых лекарств и материалов, улучшению финансового анализа и прогнозированию погоды.

Для реализации этих перспектив необходимы квантовые материалы, демонстрирующие значительные квантово-физические эффекты. Один из таких материалов — графен. Эта двумерная структура углерода обладает уникальными физическими свойствами, такими как высокая прочность, теплопроводность и электропроводность, а также квантовые эффекты. Даже изменение формы этого двумерного материала, например, создание нанолент, приводит к возникновению управляемых квантовых эффектов.

Ученые, включая команду Микаэля Перрена, проводят исследования графеновых нанолент уже несколько лет. Графеновые наноленты представляют собой особый интерес, так как их свойства можно изменять, варьируя их размер, форму и состав. В новой работе, опубликованной в журнале Nature Electronics, ученые впервые смогли взаимодействовать с отдельными графеновыми нанолентами. Это было сложной задачей из-за малых размеров нанолент — всего 9 атомов углерода в ширину.

Для этого использовались углеродные нанотрубки, которые имели схожий размер. Углеродные нанотрубки выращивались на отдельных подложках, затем переносились и соединялись с металлическими электродами. Затем нанотрубки разрезали с высоким разрешением, чтобы получить два электрода, и графеновые наноленты переносятся на ту же подложку. Это требовало высокой точности, чтобы обеспечить контакт только с одной нанолентой.

Один из интересных моментов — возможность наблюдать квантовые эффекты при комнатной температуре благодаря малым размерам графеновых нанолент. Это открывает потенциал для создания чипов, использующих квантовые эффекты, без сложных систем охлаждения. Графеновые наноленты, хотя и обещают много, требуют еще много исследований перед коммерческим использованием. Ученые планируют исследовать манипулирование квантовыми состояниями на одной наноленте и создание устройств на основе двух соединенных лент для создания кубитов.

Читайте также

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

США и Япония хотят добывать редкоземельные металлы на глубине 6 км

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения