2020年8月24日
电和磁统一了麦克斯韦方程,这是大量的现代技术的基础。然而,实现有效的耦合电和磁性固体材料一直是整个世纪的挑战。欧洲杯足球竞彩
这主要源于磁和电属性源自,分别电子的自旋和轨道动力学。这两个动力学是相对独立于彼此,磁电耦合很难观察到在大多数材料,电场和磁场,外部的刺激,往往会影响到材料的自旋和轨道的行为只有分开。欧洲杯足球竞彩
电子自旋的量子特性使得它有前途的量子信息处理等领域的应用。最先进的方法操控自旋依赖外部磁场,典型的核磁共振。
虽然电场旋转操作方法可能表现在空间分辨率等方面,能源效率和设备中的琐碎的结构建设,电子自旋的限制是对部队使用外部电场电极控几十千伏和定位窄差距比人类头发直径几乎为了实现它。
如果电子自旋间的耦合和外部电场可以通过化学增强设计,驱动电场的大小可以显著降低,允许更快速和方便的旋转操作。
上达教授江从北京大学化学与分子工程学院提出,由于显著旋轨道耦合稀土离子,他们可以利用一个原子轨道,加强电子自旋间的耦合和外部电场而且使可能的自旋与低电压操作。
克服了常见缺陷等稀土离子的量子相干性差,江团队实现高效相干操纵电子自旋的电场。图2显示了量子叠加态的相位Ce3 +离子控制进化周期。
团队在此基础上,优化实验条件,实现一个高效可控的量子相位门和证明了量子暴烈行为控制、量子芝诺效应和叫做deutsch - jozsa算法。作者认为这个工作的驱动电压的原因是只减少到50 V是准备的样本大小的限制。如果系统可以进一步缩小到微米尺度,操作将可能更低电压和更高的效率。与先进的芯片制造技术在相关行业,适应整个系统在一个集成电路和控制从一个外部接口是意料中的。因此这项工作被认为预示可能制造适用的与电子自旋量子计算单位。
这项工作是最近出版的国家科学评论欧洲杯线上买球由中国国家自然科学基金资助,中国科技部和北京量子信息科学院。欧洲杯线上买球
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电场操纵增强强旋轨道耦合:促进稀土离子量子位
国家科学评论欧洲杯线上买球,2020年。DOI: 10.1093 / nsr / nwaa148
https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa148
来源:http://www.scichina.com/