นักฟิสิกส์เป็นส่วนประกอบสำคัญของเทคโนโลยีควอนตัม

ผลพวงควอนตัมเจอได้อย่างแท้จริงในโลกขององค์ประกอบทุ่งนาโนและก็อนุญาตให้มีการใช้งานเทคโนโลยีใหม่ๆนานาประการ ตัวอย่างเช่นคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแก้ไขในอนาคตได้ซึ่งคอมพิวเตอร์ทั่วไปจำต้องใช้เวลาสำหรับในการจัดแจงมากมาย ทั้งโลกนักค้นคว้ามีส่วนร่วมสำหรับในการทำงานอย่างเข้มข้นในแต่ละองค์ประกอบของเทคโนโลยีควอนตัม – พวกนี้รวมทั้งวงจรที่ประมวลผลข้อมูลโดยใช้โฟตอนเดียวแทนการใช้กระแสไฟฟ้าเช่นเดียวกับแหล่งเกิดแสงที่ผลิตแสงสว่างวอนตั การรวมสองส่วนประกอบกลุ่มนี้เพื่อผลิตวงจรออตำหนิคอควอนตัมแบบบูรณาการบนชิปพรีเซ็นท์ความท้าทายโดยยิ่งไปกว่านั้น

นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยมึนสเตอร์ (สหพันธ์สาธารณรัฐเยอรมนีได้ปรับปรุงอินเทอร์เฟซที่เป็นต้นตอแสงสำหรับโฟตอนคนเดียวที่มีโครงข่ายท้องนาโนโฟโตนิก อินเทอร์เฟซนี้มีผลึกโฟโตนิกที่เรียกว่าวัสดุอิเล็กริกที่มีส่วนประกอบเป็นนาโนซึ่งสามารถเพิ่มช่วงความยาวคลื่นบางช่วงเมื่อแสงสว่างผ่าน ผลึกโทนิคดังกล่าถูกใช้สำหรับในการศึกษาค้นคว้าหลายด้าน แต่ไม่เคยได้รับการปรับให้เหมาะสมกับอินเทอร์เฟซชนิดนี้ นักวิจัยได้ใช้ความระแวดระวังเป็นพิเศษเพื่อบรรลุผลสำเร็จในลักษณะที่ทำให้สามารถเลียนแบบผลึกโทนิคได้อย่างตรงไปตรงมาโดยใช้กรรมวิธีการที่นาโนยุบริที่กำหนดขึ้น

“ 
งานของพวกเราทำให้เห็นว่ามันไม่เพียงแต่ แม้กระนั้นในห้องปฏิบัติการที่มีความชำนาญสูงรวมทั้งการทดสอบเฉพาะที่สามารถผลิตเทคโนโลยีควอนตัมที่ซับซ้อนได้” ดร. คาร์เทชูคนักฟิสิกส์ผู้ช่วยศาสตราจารย์มหาวิทยาลัยมึนสเตอร์กล่าว ผู้ช่วยศาสตราจารย์ซึ่งดำเนินงานในสาขาแนวคิดโซลิดสเตต ผลสามารถช่วยทำให้เทคโนโลยีควอนตัมปรับขนาดได้ การศึกษาเล่าเรียนได้รับการตีพิมพ์ในนิตยสาร Advanced Quantum Technologies

ที่มาที่ไปรวมทั้งขั้นตอนการ:

ตอนที่โฟตอนลำพังทำตามกฎของฟิสิกส์ควอนตัมนักวิจัยพูดถึงตัวปลดปล่อยควอนตัมด้วยความเคารพนับถือต่อต้นตอแสงที่เกี่ยวพัน สำหรับการเรียนของพวกเขานักวิจัยได้ไตร่ตรองตัวปล่อยควอนตัมซึ่งฝังอยู่ใน nanodiamonds แล้วก็ปล่อยโฟตอนเมื่อพวกมันถูกกระตุ้นด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อสร้างอินเทอร์เฟซที่ปรารถนาจุดหมายของนักค้นคว้าคือการพัฒนาองค์ประกอบทางแสงที่ปรับให้เหมาะสมกับความยาวคลื่นของตัวปลดปล่อยควอนตัม

โพรงหรือหลุมในผลึกโทนิคนั้นเหมาะสำหรับการดักแสงในปริมาณน้อยรวมทั้งทำให้มันมีความเกี่ยวข้องกับสสารอย่างเช่นในกรณีนี้ nanodiamonds Jan Olthaus นักศึกษาปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์ในกลุ่มวิจัยจูเนียร์ของ Doris Reiter ได้ปรับปรุงแนวคิดทางด้านทฤษฎีและเทคนิคการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ช่วยพิเศษเพื่อคำนวณการออกแบบผลึกคริสตัลโทนิคพวกนี้

การออกแบบตามหลักวิชาพัฒนาขึ้นโดยนักฟิสิกส์ในกรุ๊ปวิจัยรุ่นน้องนำโดย Carsten Schuck ที่ศูนย์ทุ่งนาโนเทคโนโลยี่รวมทั้งศูนย์ที่นาโนซอฟท์มหาวิทยาลัยMünster นิสิตปริญญาเอก Philipp Schrinner ผลิตผลึกจากฟิล์มถ่ายรูปบางของซิลิคอนไนไตรด์ เพื่อจุดมุ่งหมายนี้เขาใช้การพิมพ์หินลำแสงอิเล็กตรอนที่ทันสมัยรวมทั้งขั้นตอนการสลักแบบพิเศษบนเครื่องมือที่โรงงานผลิตองค์ประกอบนาโนของMünsterและบรรลุความสำเร็จสำหรับในการผลิตคริสตัลประสิทธิภาพสูงบนวัสดุฐานของซิลิคอนไดออกไซด์โดยตรง

ในการสร้างโครงสร้างผลึกนักค้นคว้าไม่เพียง แต่ปรับขนาดรวมทั้งการจัดตัวของฟันผุเพียงแค่นั้น แต่ว่ายังรวมถึงความกว้างของท่อนำคลื่นที่วางโพรง ผลการวัดทำให้เห็นว่าผลึกโทนิคซึ่งแสดงให้เห็นถึงความผันแปรพิเศษในขนาดรูที่ยอดเยี่ยมสำหรับอินเทอร์เฟซ

หนึ่งขั้นตอนสู่การใช้ฉนวนกันความร้อนสิ่งของป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าในคอมพิวเตอร์ในอนาคต

เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ในอนาคตที่มีพื้นฐานมาจากฉนวนแม่เหล็กไฟฟ้า แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีฉนวนกันความร้อนดังเช่นว่าเหล็กออกไซด์แล้วก็นิกเกิลออกไซด์ประกอบด้วยแม่เหล็กขนาดเล็กที่มีทิศทางตรงกันข้าม นักค้นคว้าเห็นว่าพวกเขาเป็นสิ่งของที่มีลักษณะท่าทางจะเข้ามาแทนที่ชิ้นส่วนสิลิกอปัจจุบันในคอมพิวเตอร์ นักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยโยฮันเนสกูเทกางร์กไมนซ์ (JGU) ร่วมกับมหาวิทยาลัย Tohoku ในเมืองเซ็นไดในประเทศญี่ปุ่นต้นตอสิวัวตรอน BESSY-II ที่ Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) แล้วก็ Diamond Light Source แห่งสิโคตรอนแห่งสหราชอาณาจักร เขียนแล้วก็อ่านด้วยไฟฟ้าในฉนวนสิ่งของ

ด้วยการเชื่อมโยงความเคลื่อนไหวขององค์ประกอบแม่เหล็กที่พิจารณาด้วยการถ่ายภาพด้วยสิโคตรอนกับการวัดทางไฟฟ้าที่ดำเนินงานที่ JGU มันเป็นได้ที่จะเจาะจงกลไกการเขียน การศึกษาค้นพบนี้เปิดช่องไปสู่แอพพลิเคชั่นตั้งแต่ลอจิกความเร็วสูงจนกระทั่งบัตรเครดิตที่ไม่สามารถที่จะลบได้โดยสนามไฟฟ้าภายนอก – ขอบคุณมากคุณสมบัติที่เหนือกว่าของ การศึกษาวิจัยได้รับการพิมพ์ในจดหมายทบทวนทางกายภาพ

วัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าที่น่าสนใจและไม่ไร้ประโยชน์

สิ่งของคุ้มครองปกป้องรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอาจส่งผลให้องค์ประกอบหน่วยความจำเร็วขึ้นรวมทั้งมีความจุสูงขึ้นยิ่งกว่าที่มีอยู่ในขณะนี้ด้วยเครื่องใช้ไม้สอยอิเล็กทรอนิกส์ อย่างไรก็ดีวัสดุพวกนี้ยากต่อการควบคุมแล้วก็ตรวจจับซึ่งทำให้การเขียนรวมทั้งการอ่านในวัสดุอุปกรณ์มีความท้า ในสุนทรพจน์รางวัลโนเบลปี 1970 หลุยส์เนเอชี้แจงวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าที่น่าสนใจ แต่ว่าไร้ประโยชน์ เชื่อกันว่ามีใครกันแน่สามารถจัดแจงอุปกรณ์กลุ่มนี้ได้โดยสนามไฟฟ้าแรงสูงซึ่งไม่อาจจะสร้างได้ง่ายแล้วก็ปรารถนาเช่นการใช้แม่เหล็กตัวนำยิ่งยวด เหตุการณ์มีการเปลี่ยนแปลงอย่างยิ่งในตอนไม่กี่ปีให้หลังโดยมีรายงานชี้ให้เห็นว่ามีความน่าจะเป็นไปได้ที่จะควบคุมสิ่งของแม่เหล็กไฟฟ้ารวมทั้งต่อให้ฉนวนไฟฟ้าได้อย่างมีคุณภาพโดยกระแสไฟ

ความร่วมแรงร่วมมือระหว่างประเทศในการศึกษาเรียนรู้ข้อดีของสปินทรอนิกส์กับแอนติบอดี้แม่เหล็กไฟฟ้ามากยิ่งกว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป

พวกเรารู้ว่าพวกเรากำลังจะออกเดินทางไปถึงข้อ จำกัด ของวัสดุอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปที่ใช้สิลิกอในไม่ช้าเพราะเหตุว่าการแก้ไขเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องโน่นคือเหตุผลหลักที่ส่งเสริมการศึกษาเรียนรู้วิจัยใน spintronics ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อการใช้ผลดีไม่เพียงแค่ แม้กระนั้นประจุของอิเล็คตรอน ระดับการหมุนของอิสระเพิ่มข้อมูลและการคำนวณเป็นสองเท่า ดร. ลอเรนโซ่บัลดาตี, Marie Skłodowska-Curie Fellow ที่มหาวิทยาลัยไมนซ์และก็คนเขียนบทความคนแรกกล่าว

การศึกษาเรียนรู้ของเราทำให้เห็นว่าอุปกรณ์ฉนวนกันความร้อนแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเขียนได้อย่างมีคุณภาพรวมทั้งอ่านด้วยระบบไฟฟ้าซึ่งเป็นขั้นตอนสำคัญในมุมมองของการใช้งาน” Lorenzo Baldrati ดำเนินงานในห้องปฏิบัติการนำโดยศ.จ. Mathias Kläui “ฉันแฮปปี้มากที่ได้เห็นการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพกับเพื่อนร่วมงานของพวกเราในญี่ปุ่นรวมทั้งกลุ่มในไมนซ์ที่นำไปสู่การพิมพ์ร่วมอีกครั้งด้วยการช่วยส่งเสริมของฝ่ายบริการวิชาการเปลี่ยนเยอรมัน (DAAD) บัณฑิตวิทยาลัยวิทยาศาสตร์อุปกรณ์ศาสตร์แห่งไมนซ์ (MAINZ) และ German Research Foundation (DFG) เราสามารถเริ่มการแลกเปลี่ยนที่เบิกบานใจระหว่างไมนซ์รวมทั้งเซ็นไดรวมทั้งกับกรุ๊ปแนวคิดอื่นๆอีกมากมาย 

ศาสตราจารย์ Olena Gomonay จากกลุ่ม JGU ของศ.จ. Jairo Sinova ปรับปรุงแนวคิด “ ฉันบันเทิงใจกับการทำงานร่วมกันของเพื่อนร่วมงานทดสอบในไมนซ์มันน่าเร้าใจที่ได้มีความคิดเห็นว่าแนวคิดและการทดสอบช่วยเหลือกันค้นหากลไกแล้วก็การเกิดด้านกายภาพใหม่ๆได้เช่นไร” Golomay กล่าว ถึงแม้ว่างานของพวกเราจะเน้นไปที่ระบบใดระบบหนึ่งเท่านั้น แม้กระนั้นก็สามารถนำมาใช้เป็นหลักฐานพิสูจน์วิธีการสำหรับครอบครัวของลูกถ้วยแม่เหล็กไฟฟ้าพวกเราหวังว่าการทำความเข้าใจเชิงลึกของพลวัตแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเราบรรลุผลสำเร็จในโครงงานนี้จะสนับสนุน สนามแม่เหล็กที่น่าระทึกใจของ antiferromagnetic spintronics และก็จะเป็นจุดกำเนิดสำหรับโครงงานร่วมใหม่จากกลุ่มของพวกเรา