양자 섬의 격자는 강력한 기술에 대한 비밀을 밝힐 수 있습니다.

[아름이]

양자 섬의 격자는 강력한 기술에 대한 비밀을 밝힐 수 있습니다.
날짜:
2022년 11월 17일
원천:
국립 표준 기술 연구소(NIST)
요약:
연구원들은 양자점으로 알려진 작은 원자 덩어리의 그리드를 만들고 전자가 이러한 원자 섬 군도에 뛰어들 때 어떤 일이 일어나는지 연구했습니다. 이러한 비교적 간단한 설정에서 전자의 동작을 측정하면 복잡한 실제 물질에서 전자가 어떻게 동작하는지에 대한 깊은 통찰력을 얻을 수 있으며 연구원이 강력한 양자 컴퓨터 및 기타 혁신적인 기술을 가능하게 하는 장치를 엔지니어링하는 데 도움이 될 수 있습니다.

NIST(National Institute of Standards and Technology)의 연구원들은 양자점으로 알려진 작은 원자 덩어리의 그리드를 만들고 전자가 이러한 원자 섬 군도에 뛰어들 때 어떤 일이 일어나는지 연구했습니다. 이러한 비교적 간단한 설정에서 전자의 동작을 측정하면 복잡한 실제 물질에서 전자가 어떻게 동작하는지에 대한 깊은 통찰력을 얻을 수 있으며 연구원이 강력한 양자 컴퓨터 및 기타 혁신적인 기술을 가능하게 하는 장치를 엔지니어링하는 데 도움이 될 수 있습니다.

네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 에 발표된 연구에서 연구원들은 각각 1~3개의 인 원자로 구성된 정확한 간격의 양자점으로 구성된 3x3 그리드를 여러 개 만들었습니다. 그리드에는 전기 리드와 전자가 그리드를 통해 흐를 수 있도록 하는 기타 구성 요소가 부착되어 있습니다. 그리드는 실제 물질의 교란 효과 없이 전자가 교과서와 같은 거의 이상적인 조건에서 행동할 수 있는 경기장을 제공했습니다.

연구원들은 전자를 그리드에 주입하고 연구원들이 점 사이의 간격과 같은 다양한 조건에 따라 어떻게 행동하는지 관찰했습니다. 점이 가까운 그리드의 경우 전자가 퍼져서 파동처럼 작용하는 경향이 있으며 본질적으로 한 번에 여러 위치에 존재합니다. 도트가 멀리 떨어져 있으면 절연 특성을 가진 물질의 전자처럼 개별 도트에 갇히는 경우가 있습니다.

그리드의 고급 버전을 통해 연구자들은 제어 가능한 환경에서 세계에서 가장 강력한 기존 컴퓨터로는 정확하게 시뮬레이션할 수 없는 세부 수준으로 전자의 동작을 연구할 수 있습니다. 고온 초전도체와 같은 이국적인 물질의 비밀을 밝히는 본격적인 "아날로그 양자 시뮬레이터"의 문을 열 것입니다. 또한 양자점 배열의 기하학을 제어하여 위상 절연체와 같은 재료를 만드는 방법에 대한 힌트를 제공할 수 있습니다.

ACS Nano 에 방금 발표된 관련 작업 에서 동일한 NIST 연구원들은 제조 방법을 개선하여 각각 정확히 하나의 원자로 동일하고 균일한 간격의 도트 배열을 안정적으로 생성하여 완전히 정확한 양자 시뮬레이터에 필요한 훨씬 더 이상적인 환경을 제공할 수 있습니다. . 연구원들은 더 큰 양자점 격자로 그러한 시뮬레이터를 만드는 데 목표를 두었습니다. 5x5 도트 배열은 가장 진보된 슈퍼컴퓨터에서도 시뮬레이션할 수 없는 풍부한 전자 동작을 생성할 수 있습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/