Çeşitli

Bilim adamları, Grafen Katmanlarını Yığınlayarak Yeni Kuantum Durumlarını Buluyor

Bilim adamları, Grafen Katmanlarını Yığınlayarak Yeni Kuantum Durumlarını Buluyor

ABD'deki Brown ve Columbia Üniversitelerinden araştırmacıların yaptığı yeni bir keşif, bilinmeyen madde durumlarının iki boyutlu grafen katmanlarının bir araya getirilmesinden kaynaklandığını gösterdi.

Grafen, nano ölçekli boyutlarda parçacıklara sahip bir malzeme olan nanomateryaldir. Başka bir deyişle, metrenin milyarda biri.

İLGİLİ: ARAŞTIRMACILAR BİR KUANTUM BİLGİSAYARDA ZAMAN AKIŞINI TERSİNE ÇEVİRİR

Bu yeni durumlar, fraksiyonel kuantum Hall etkisi (FQHE) olarak adlandırıldı ve elektronların grafen katmanları içindeki ve arasındaki karmaşık etkileşimleriyle yaratıldı.

Bu neden yararlıdır?

Brown'da yardımcı doçent olan Jia Li, "Malzeme mühendisliği açısından, bu çalışma, bu katmanlı sistemlerin, bu yeni kuantum Hall durumlarından yararlanan yeni elektronik cihaz türleri oluşturmada uygun olabileceğini gösteriyor" dedi.

Li bu araştırmaya, fizik profesörü Cory Dean ve Columbia Üniversitesi'nde makine mühendisliği profesörü olan Jim Hone ile birlikte başladı.

Li şöyle devam etti: "Bulgular, 2-D malzemeleri birbirine yakın bir şekilde istiflemenin tamamen yeni fizik ürettiğini gösteriyor."

Bu araştırma "Çift katmanlı grafendeki bileşik fermiyonların eşleşme durumları", dergide yayınlandı Doğa Fiziği.

Bu araştırmanın potansiyel önemini daha da gösteren Hone, bu yeni kuantum Hall durumlarının "hataya dayanıklı kuantum bilgisayar yapımında faydalı olabileceğini" belirtti.

Bir kuantum bilgisayar, kuantum mekaniğinin neredeyse açıklanamayan bazı fenomenlerini bir araya getirerek işlem gücüne yardımcı olur. Bunlar mevcut ve potansiyel olarak gelecekteki süper bilgisayarları aşabilir.

Oldukça keşif!

Araştırmacılar bu keşfi nasıl yaptı?

Ekip, Columbia'da yıllarca süren araştırmalarda keşfedilen ve grafen cihazlarının kalitesini iyileştiren malzemeden çalıştı. Atomik olarak düz 2 boyutlu malzemelerden yapılmış ultra temiz cihazlar yarattılar.

Dean, "Grafenin inanılmaz çok yönlülüğü, cihaz yapılarının sınırlarını önceden mümkün olanın ötesine taşımamıza bir kez daha izin verdi." Dedi.

Devam etti: "Bu cihazları yapabildiğimiz hassasiyet ve ayarlanabilirlik, şimdi, yakın zamanda tamamen erişilemez olduğu düşünülen tüm bir fizik alanını keşfetmemize izin veriyor."

Bu yeni araştırma, kuantum bilgisayarların geleceğini etkileyebileceği için hem fizikçiler hem de mühendisler için heyecan verici bir keşif.


Videoyu izle: Kitap Tavsiyesi (Ocak 2022).