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    研究人员开发出新型纳米线:最适合用于研究量子效应的材料

    来源:中国粉末冶金商务网 2018-09-20 08:55中国投资咨询网 A-A+

      特文特大学梅萨研究所的研究人员与德尔夫特和艾因霍温的同事合作,成功地开发出同时具有可以捕获单个电子的“量子点”和超导电性的纳米线。这种纳米线可以在量子计算机的发展中发挥巨大作用。研究结果发表在“先进材料”杂志上。

      量子计算机利用材料的量子特性,这些特性?#25381;性?#20960;十纳米的尺度上才能展现出来。这意味着量子计算机需要一组与标准计算机完全不同的功能模块。世界各地的研究人员都在致力于制造这样的功能模块,但目前还不清楚哪种材料制作的产品具有最好的性能。

      特文特大学的研究人员与德尔夫特和埃因霍?#24405;?#26415;大学的同事合作,成功地开发出了一种新的有趣的模块。他们成功地用锗和硅制造出新型的纳米线,在这些纳米线中“量子点”可以捕获单个电子产生超导电性。电子在这种条件下,能够在介质中实现无电阻移动。

      量子点和超导电性的结合使得制造出“马氏费米子”成为可能,这种粒子是一种反粒子,被认为是未来量子计算机的重要组成部分。

      尽管这并不是科学家们第一次成功地制造出具有量子点、可以产生超导电性的纳米线,但是这是第一?#38382;?#29992;锗核和硅壳制作出具有超导电性的纳米线。

      据研究人员乔斯特·里德尔博斯(JoostRidderbos)透露,这种材料除了它的的量子特性之外,还具有结构组成非常明确的优点。也就是说,人们可以非常精确地制造这种材料,保证每一个原子都在正确的位置。

      里德尔博斯表示:“我不能说这是制作量子计算机的最终材料。我没?#24615;?#30693;未来的能力,我只能说这是一种理想的材料,特别适合用来进行与量子计算机的发展相关的基础研究。这是研究开发量子计算机的最佳设计路线的最佳材料。

      研究人员首先生产出直径约为20纳米的导线,然后给它安装了微小的铝电极。他们在绝对零度以上0.02K(零下273.15摄氏度)的环境中,成功地导通了超导导线,并借助外部电场创造了一个包含有一个“电子洞”的量子点。

    关键词:纳米 量子
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