Az egydimenziós kvantumtárolás: a csodás króm-szulfid-bromid hatása
A kvantuminformatika egyik legnagyobb kihívása a tárolt információ gyors elvesztése, vagyis a dekoherencia. Egy új kutatás azonban áttörést hozott: a króm-szulfid-bromid (CrSBr) nevű anyag segítéségével lehetővé vált az információ csapdába ejtése és megőrzése egyetlen dimenzióban, drámaian növelve ezzel a kvantumállapotok élettartamát.
Réteges, mint a baklava – csak sokkal izgalmasabb
A króm-szulfid-bromid atomi szerkezete mindössze néhány rétegből áll, amelyek úgy helyezkednek el egymáson, mint a baklava hajszálvékony tésztalapjai. Ez az anyag egyedülálló lehetőségeket kínál adattárolásra: képes információt elraktározni elektromos töltés, fény (fotonok), mágnesesség (az elektron spinje) vagy akár rezgések (fononok) révén.
A legizgalmasabb tárolási mód azonban az excitonokon keresztül valósul meg. Exciton akkor keletkezik, amikor egy elektron lyukat hagy maga után, és ez a páros együtt szinte részecskeként viselkedik. Az excitonok a CrSBr-ben néha egyenes vonalban rendeződnek, és szokatlan mágneses tulajdonságokat mutatnak.
Mágneses csapdába zárt információ
132 Kelvin (kb. –141 °C) alatt a CrSBr rétegei mágnesesek, elektronjaik egy irányba rendeződnek, de a mágneses tér iránya rétegenként változik. Amint a hőmérséklet 132 Kelvin fölé emelkedik, a mágnesesség eltűnik, az elektronszintek rezegni kezdenek, és az excitonok szabadon vándorolnak az anyagrétegek között.
Ha azonban a réteg csupán egy atom vastagságú, az excitonok mozgása egyetlen, egydimenziós síkra korlátozódik. Ez a szigorú bezártság megakadályozza, hogy gyakran ütközzenek egymással vagy elveszítsék az általuk hordozott információt, így a kvantuminformáció sokkal tovább megőrizhető.
A kísérlet során infravörös lézerekkel összesen húsz darab, mindössze 20 femtomásodperces (20×10^-15 másodperc) impulzust irányítottak a CrSBr-re. Ez excitonokat hozott létre, majd egy második lézerrel magasabb energiaszintre „lökdösték” őket. Meglepő módon két különböző excitonállapot jött létre, pedig azonos energiájúnak kellett volna lenniük.
Az is kiderült, hogy a lézerek irányának változtatásával az excitonok egy vonalba zárhatók, vagy akár háromdimenziós hálóba is terelhetők. Ez a kontroll határozza meg, meddig maradnak stabilak az excitonok.
Négyféle kvantumtárolás – egyetlen anyagban
A CrSBr legnagyobb ígérete, hogy további kutatásokkal az excitonok mágneses gerjesztésűvé alakíthatók, így összekapcsolható az információ foton, exciton, elektron és fonon alapú feldolgozása.
A gyors mágneses kapcsolás révén akár pillanatok alatt átvihető lenne az információ a fény és a mágneses tér között. A jövő kvantumeszközei erre az egyesített tulajdonságegyüttesre épülhetnek: a fotonok továbbítják, az elektronok feldolgozzák, a mágnesesség tárolja, a fononok pedig átalakítják az információt – mindezt egyetlen, különleges anyagban.
Az Apple legújabb fejlesztése, az M5 Pro és M5 Max, új szintre emeli a MacBook Pro teljesítményét: a világ jelenlegi legfejlettebb professzionális laptopprocesszorai mutatkoznak be...
🔏 Érdekes felvetés, hogy a legújabb kibertámadások éppen egy régóta elfogadott, megbízhatónak vélt technológiai szabvány, az OAuth hibakezelésében rejlő hiányosságokat használják ki...
Annak vizsgálatára, hogy az érzelmi kötődés mennyire alapvető szükséglet: egy Japánban élő, Punch nevű hím makákó története bejárta a világot, miután anyja elhagyta őt, később pedig társai is kirekesztették az Ichikawa City Állatkertben...
A mai Magyarország területén, az újkőkorszakban élt emberek temetkezési szokásai és munkaelosztása jóval árnyaltabb képet mutatnak, mint azt sokáig gondoltuk...
Felmerül a kérdés, hogy a James Webb űrteleszkóp új felfedezései vajon választ adnak-e arra, hogyan születtek az univerzum első óriáscsillagai, és miként jöttek létre a legelső szupermasszív fekete lyukak...
Egy lényeges szempont, hogy a Yellowstone Nemzeti Parkban a farkasok és a pumák között állandó a feszültség, de ennek oka nem feltétlenül az, amire elsőre gondolnánk...
A kutatóknak sikerült feltárniuk, miért képesek bizonyos agysejtek sokkal jobban ellenállni az Alzheimer-kór egyik fő károsító tényezőjének, a toxikus tau fehérjének, mint mások...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Four Last Things (iPhone/iPad)A Four Last Things egy point-and-click kalandjáték, amelyben a játékos középkori festményekből összevágott világban mozog...
😱 Az Alibaba Qwen MI-projektje hirtelen elveszítette központi technikai vezetőjét, mindössze egy nappal azután, hogy a kínai óriás bemutatta új, nyílt súlyú Qwen 3...
Egy meg nem nevezett amerikai telephelyen a hackerek betörtek az AkzoNobel rendszereibe, és nem is akárkik: az Anubis nevű, hírhedt zsarolóvírus-banda...
A Ziff Davis, a kommunikációs óriás eladja legendás hálózatos márkáit – köztük a DownDetector, a Speedtest, az Ekahau és a RootMetrics neveket –, valamint minden kapcsolódó eszközt az Accenture-nek, méghozzá 1,2 milliárd dollárért, vagyis közel 440 milliárd forintért...
🔔 A rendőrség évek óta tartó munkáját könnyebbé teszi az olyan háztartási technológia, mint a videós ajtócsengő – állítja Jamie Siminoff, a Ring alapítója és vezetője...
Három Amazon Web Services (AWS) adatközpont az Egyesült Arab Emírségekben és egy Bahreinben súlyos dróntámadások következtében károsodott, ami komoly leállást okozott, és jelenleg is több tucat felhőszolgáltatás meghibásodásához vezet...
🔒 Az elmúlt hetekben több kormányzati és közszférabeli szervezetet is célba vettek olyan adathalász támadók, akik a Microsoft OAuth jogosultságkezelő rendszerének egy hivatalos funkcióját használják ki, hogy káros programokat telepítsenek a gyanútlan áldozatok gépére...
