国外科学家创造出能用于构建室温量子计算机的高磁性量子材料

技术研究 量科网 2023-10-22 10:25

虽然超导量子计算机可能具有以前所未有的速度解决复杂问题的潜力,但它长期以来一直受到一个重大限制的阻碍,即这种系统只能在接近绝对零度的温度环境中运行。

来自德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)的Ahmed El-Gendy副教授解释说:“目前,量子计算机必须保持在略高于绝对零度的环境中。为了使量子计算机工作,我们不能在室温下使用它们。这意味着我们需要冷却计算机并冷却所有材料,这是非常昂贵的。“

但现在El-Gendy和其在UTEP的同事声称已经取得了一项重大突破,他们创造了一种能够在标准室温下工作的高磁性量子计算材料。El-Gendy表示,他们取得成就的关键是开发了一种量子材料,这种材料的磁性比纯铁强100倍,同时能在常温下保持有效。他们的这一研究成果已发表在近期的《应用物理快报》杂志上。

国外科学家创造出能用于构建室温量子计算机的高磁性量子材料

磁铁是众多现代应用中不可或缺的一部分,如智能手机、车辆和固态驱动器等,它们往往被用来存储数据。自2019年以来,德克萨斯大学埃尔帕索分校的研究团队一直致力于研究适用于量子计算的新型磁性材料。

他们的意图是不仅要开发出用于室温量子计算的材料,还要在构建的磁性材料中消除对稀土金属的依赖。El-Gendy解释说:“目前所有的磁铁都是由稀土材料制成的,但我们缺乏这种资源。而且我们很快就会面临一个问题,如果没有这些材料如何制造出能用于任何行业的磁铁。”

经过多年的实验研究,该团队发现二茂铁和石墨烯材料的组合具有显著的磁性。这一发现可能为室温量子计算机铺平道路,这种计算机可以解决包括健康和科学在内的众多领域的复杂问题,而且无需高昂的成本来保持在绝对零度附近,并减轻了对未来资源短缺的担忧。

El-Gendy说:“我真的怀疑它的磁性现象是否真实,但我们的实验结果清楚地显示出它具有超顺磁性行为。以前也没有人制备过这样的材料。我认为我们可以用这个制造出能在室温下工作的量子计算机。”(编译:Qtech)