計算機,傳感器和其他量子應用的效率通常基於電子的特性,它們的旋轉方式。特定的量子應用系統之一是基於氣體中捕獲的電子的性質,但是這些系統在量子計算機中很難使用。現在,賓夕法尼亞州立大學和科羅拉多州立大學的一群研究人員展示瞭如何模仿金集群的這些氣態原子,以便科學家可以輕鬆地能夠利用系統中的這些點。

“我們首次表明金納米群具有與量子信息系統相同的關鍵特性。”通常,我們還可以操縱一個稱為材料極化的重要特性。這些簇可以很容易地以相對較大的數量合成,從而通過使用許多量子應用來製作有前途的概念來使這項工作。 “

兩篇描述金簇的論文並確認了其特性 ACS中央科學,,,, ACS中央科學物理化學信函雜誌

內特·史密斯(Nate Smith)說:“電子巡迴賽不僅在重要的化學反應中,而且在應用和感覺等量子應用中。” “電氣旅行和與其他系統電子的鏈接的方向可以直接影響量子信息系統的準確性和持續時間。”

地球圍繞其軸旋轉,傾斜到太陽,電子可以圍繞其軸旋轉,從而可以用核彎曲。與土地不同,電子可以順時針或逆時針旋轉。材料中的許多電子沿相同的方向旋轉,並且它們的管道對齊,電子與高旋轉極化水平有關。

史密斯說:“具有高度相關電子的材料具有高度旋轉極化,可以在相關性中保持更長的時間,因此它的時間更長。”

當前的最新系統被困在量子信息系統中的高精度和低誤差系統中 – 具有電荷的原子 – 處於氣態狀態。該系統允許電子對不同的能級感到興奮,因為Rydberg狀態可能具有非常特定的極化,可以持續很長時間。電子允許重疊,直到同時測量多靜電電子,也就是說,它是量子系統的關鍵特性。

納潘伯格說:“這些被捕獲的氣態離子在本質上被稀釋,這很難擴展。” “需要是固體材料所需的冷凝階段。因此,縮放基本上是失去系統干擾的。這項研究變得很高。它們模仿了量規簇的最佳特性。”可伸縮性的好處。 “

科學家在光學技術,感覺,治療和化學反應方面學習了許多黃金納米結構,但在其磁性和圓形特性方面不太受歡迎。在當今的研究中,研究人員專門探索了單層保護的簇,並用金色的核心,並被其他稱為Lakands的分子包圍。研究人員可以詳細控制這些集群並同時合成相對大量的群集。

史密斯說:“這些簇被稱為超級原子,實際上,它們的電子性質類似於原子,現在我們知道它們的特性也相似。” “我們分離了Rydberg的類似的精神偏振19。我們模仿了氣相iOS稀釋液中的超級位置。這意味著基於群集執行簇所需的關鍵特性。”

研究人員使用常規原子使用的方法確定了金簇的極化。由於一種金簇具有7%的極化,因此不同的配體簇接近40%的極化。 Knappenberger說,它與一些最重要的量子量材料具有競爭力。

Knappenberger說:“這告訴我們,電子的特性與配體的振動密切相關。” “傳統上,量子材料具有固定的極化值,無法顯著改變,但是我們的結果表明我們可以更改這些金簇的LIGIN以調整該特性。”

研究小組希望探索結核內的不同結構,遊覽兩極分化的特性以及如何操縱症狀的症狀。

Knappenberger說:“量子場通常由物理和材料科學研究人員主導,在這裡,化學家可以看到有機會利用我們的合成技巧來設計合成的材料。” “量子信息科學中的更多信息”。

除Smith和Knappenberger外,研究小組杜松·福克斯利(Juniper Foxley)是賓夕法尼亞州立大學化學的畢業生;帕特里克·赫伯特(Patrick Herbert)於2019年在賓夕法尼亞州獲得博士學位; Jane Knappenberger,研究員賓夕法尼亞州立大學科學大學;以及科羅拉多州的Marcus Toofanelli和Christopher Ackerson

這項研究由科學研究空軍辦公室和美國國家科學基金會資助。

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