堆积石墨烯创造了全新的量子态

堆积石墨烯创造了全新的量子态。

“超物质”有一种我们不知道的超能力。

堆积石墨烯创造了全新的量子态

量子计算机的核心——量子通信的基本单位——量子位元极其脆弱,很容易在状态之间发生最轻微的中断。

这使得纠错成为量子计算机开发人员的一个主要关注点——他们需要找到一种方法来保持系统正常运行,即使单个量子位元已经损坏。不仅如此,它们还必须在没有实际测量量子位元的情况下这样做,因为这会破坏它们同时存在于多个状态的能力。

但是现在,一个美国物理学家团队使用“超材料”石墨烯发现了几个全新的量子态,他们认为这一发现可能会导致量子计算机根本不需要纠错。

石墨烯是一种由排列在六角形晶格中的单层碳原子组成的材料。

研究人员于2004年首次从石墨中分离出石墨烯,石墨烯是一种存在于大多数铅笔中的矿物质。自那以后,石墨烯卓越的特性一直令他们惊叹不已——尽管石墨烯又薄又轻,但它的强度令人难以置信,而且是一种出色的导热体和导电体。

为他们的研究发表在《自然》杂志上物理周一,布朗和哥伦比亚大学的研究人员堆放两层石墨烯在另一个之上,用一层分开它们另一个二维材料——六角氮化硼——他们还缠绕在整个石墨烯三明治。

当他们用极其强大的磁场轰击这个结构时,他们发现它产生了前所未见的量子态。

量子计算机

这些新量子态的发现本身就是一项了不起的成就——正如布朗大学物理学助理教授、研究员贾力在一份新闻稿中指出的那样,“这些发现表明,将2D材料紧密堆积在一起会产生全新的物理学。”

然而,具体的状态本身也很引人注目,特别是就它们在量子计算机的发展中所能发挥的作用而言。

哥伦比亚大学机械工程教授Jim Hone在新闻发布会上说:“特别令人感兴趣的是,有可能存在非阿贝尔波函数的几个新状态——它们不太符合传统的复合费米昂模型。”

电子非阿贝尔州能够“记住”他们过去的位置关系,根据新闻稿,这种能力可能会导致量子计算机的创建,不需要纠错,消除我们之间的一个主要障碍,这些令人难以置信的强大的设备。


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