Advanced Materials.
В последние годы ученые активно пытаются использовать квантовые свойства отдельных атомов и частиц для хранения и записи информации, в том числе и данных, которые используют квантовые компьютеры. На роль "носителей информации нового типа" претендуют с разной долей успешности спин электронов в полупроводниках, вкрапления атомов азота в алмазах, а также различные квазичастицы – объединения атомов или частиц, ведущих себя как единое целое.
Валентин Миличко из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге и его коллеги приспособили для этих целей так называемый экситон – квазичастицу, представляющую собой объединение свободного электрона и "дырки" – положительно заряженного атома, вокруг которого он вращается.

Открытие физиков из МФТИ может ускорить компьютеры в 10 раз
Экситоны, как объясняют ученые, возникают тогда, когда с атомом сталкивается частица света, фотон, и возбуждает его, выбивая электрон на более высокую орбиту, где его стремление вернуться обратно уравновешивается отталкивающей силой остальных электронов. Эти частицы являются переходной формой между фотонами и электронами, поэтому ученые считают, что они помогут создавать компактные оптоэлектронные устройства для быстрой записи и обработки оптического сигнала.
Проблема заключается в том, что экситоны возникают и существуют внутри полупроводниковых кристаллов только при охлаждении жидким азотом, из-за чего экситоны невозможно использовать для практических целей. Миличко и его коллеги решили эту проблему, создав экситоны в необычной "слойке" из органических и металлических соединений.
Их разработка представляет собой так называемый "металл-органический каркас" — сложный полимерный материал, похожий по структуре на пчелиные соты и обладающий очень высокой пористостью и прочностью. Сегодня МОК используются для создания фильтров, способных улавливать углекислоту или водород и удерживать в себе огромные количества этих газов.

Физики получили первые в мире снимки "частицо-волны" света
Как показали опыты Миличко и его коллег, внутри такого материала, состоящего из цинка и набора органических полимеров, будут образоваться структуры, в которых могут достаточно долгое время существовать экситоны при комнатных температурах.
Российские и европейские физики научились создавать два вида экситонов в таком кристалле, одни из которых находятся внутри "сот", а другие – в слоях между ними. Время жизни внутрислойных экситонов относительно мало, но их высокая плотность и подвижность позволяют использовать эти квазичастицы для генерации света, например, в светодиодах и лазерах.

Ученые: нанорасщепитель света поможет создать сверхбыстрые компьютеры
Межслоевые экситоны более живучи, но малоподвижны, поэтому ученые предлагают применять их для записи информации на кристалле. Как показали первые опыты с подобными квазичастицами, информацию в них можно записывать почти мгновенно, а хранится в них она на протяжении нескольких дней. Этого достаточно для того, чтобы использовать их в качестве памяти.
"Фактически, мы можем влиять на поведение экситонов в кристалле, меняя интенсивность их облучения светом. При слабом облучении экситоны сохраняются (состояние "1"), но если мощность лазера увеличить, то концентрация квазичастиц возрастет настолько, что они могут мгновенно распасться (состояние "0")", – заключает Миличко.
11:30
Вторник
0
17
Американская бабка надвое сказала: Трампу дожить бы до ноября — а там как получится - «Политика»
Демократы, взяв конгресс, могут дезавуировать все шаги президента навстречу Москве
11:30
Суббота
13
Драпатый пошел ва-банк в Доброполье: Главком ВСУ на прорыв через Анновку бросил даже женские нацбаты - «Военные действия»
В теневом Генштабе противника приказано не сдавать город, но русские солдаты ломают эти планы
11:30
Суббота
27
30 трудных, но важных километров безопасности: Армия РФ расширяет буферную зону - «Военные действия»
На какую глубину надо отодвинуть ВСУ от Белгорода, Брянска и Курска?
11:30
Воскресенье
49
В Ярославской области впервые сбили украинские разведывательные воздушные шары
Происшествия и криминал
11:30
Четверг
0
2
Трасса смерти: 7 человек сгорели заживо. Духи хантов прогневались на строителей дороги, проложенной по старым кладбищам? - «Происшествия»
Страшная трагедия произошла под Тобольском на федеральной трассе, которую давно называют «дорогой смерти»
