一个原子中有两位信息。免费技术图书馆新闻

两位信息 - 在一个原子中

09.09.2020

荷兰科学家设法在基底上创建了一个由一个铁原子组成的系统，在该系统中，可以相互独立地控制原子的轨道动量及其自旋态的激发。

为了控制该系统，研究人员使用了扫描隧道显微镜的针，当与原子相互作用时，其轨道动量被反转，而没有激发自旋态。在这种条件下，原子具有与磁场相关的两个自由度，未来可用于创建容量特别大的信息存储系统，每个原子的记录密度为 XNUMX 位。

将单个比特的大小减小到原子的大小，就可以将大量数据放入极小的介质中。潜在地，可以使用单个原子 S 的磁场控制自旋来创建这样的系统——它们自己的组成中基本粒子的角动量的矢量和。在这种系统中选择自旋态作为比特，因为在实际样品中每个原子 L 的轨道动量（它的整体角动量）由于自旋轨道相互作用和晶体场的结合而受到抑制。

但即使在这样一个系统中原子的 L 不等于 XNUMX 的情况下，自旋轨道相互作用导致 L 和 S 耦合成叠加态，其中只有系统的总角动量 L + S被保留，并且 L 和 S 的独立激发是不可能的。反过来，要将信息存储在原子的轨道状态中，您需要能够存储 L 并能够在不影响自旋态的情况下控制它。那么自旋态和轨道态可以扮演XNUMX和XNUMX的角色，原子本身可以充当两个比特的信息载体，每个比特对应于系统的一个自由度（每个自旋一个比特和轨道动量）。

代尔夫特理工大学的 Rasa Rejali 创造了这样一个由一个原子组成的系统，其中可以独立激发自旋和轨道状态。为此，物理学家及其同事将单个铁原子置于 Cu2N 基板中的磁性中性氮原子上，从而获得了一个几乎具有自由轨道动量和自旋的系统。扫描电子显微镜的针头使物理学家能够研究原子并对其进行操作。

提出的用于独立改变单个原子的轨道和自旋状态的方法距离实际实现还很远。然而，自旋和轨道状态的性质的相似性给了我们希望，在未来，原子的轨道动量可以像现在一样简单地控制——自旋。在这种情况下，信息载体可以变得非常真实，其中每个原子将不再是一个，而是两个位，这将进一步增加潜在的最大数据记录密度。

<< 返回： 模仿人类虹膜的镜头 09.09.2020

>> 转发： 键盘印刷在纸上 08.09.2020

科技、新电子最新动态：

量子纠缠的熵规则的存在已被证明 09.05.2024

量子力学以其神秘的现象和意想不到的发现继续让我们惊叹不已。最近，RIKEN 量子计算中心的 Bartosz Regula 和阿姆斯特丹大学的 Ludovico Lamy 提出了一项新发现，涉及量子纠缠及其与熵的关系。量子纠缠在现代量子信息科学技术中发挥着重要作用。然而，其结构的复杂性使得理解和管理它具有挑战性。轩辕十四和拉米的发现表明，量子纠缠遵循类似于经典系统的熵规则。这一发现开辟了量子信息科学和技术的新视角，加深了我们对量子纠缠及其与热力学联系的理解。研究结果表明纠缠变换具有可逆性，这可以大大简化它们在各种量子技术中的使用。开启新规则 ... >>

迷你空调 Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

夏天是放松和旅行的季节，但炎热的天气往往会让这个时间变得难以忍受的折磨。来认识一下索尼的新产品——Reon Pocket 5 迷你空调，它有望让用户的夏天变得更加舒适。索尼推出了一款独特的设备 - Reon Pocket 5 迷你空调，可在炎热的天气为身体提供凉爽。有了它，用户只需将其戴在脖子上，就能随时随地享受清凉。这款迷你空调配备自动调节运行模式以及温度和湿度传感器。得益于创新技术，Reon Pocket 5 可根据用户的活动和环境条件调整其操作。用户可以使用通过蓝牙连接的专用移动应用程序轻松调节温度。此外，为了方便起见，还提供特别设计的T恤和短裤，可以在上面安装迷你空调。设备可以哦 ... >>

星际飞船的太空能源 08.05.2024

随着新技术的出现和太空计划的发展，在太空生产太阳能变得越来越可行。初创公司 Virtus Solis 的负责人分享了他的愿景，即利用 SpaceX 的 Starship 建造能够为地球供电的轨道发电厂。初创公司 Virtus Solis 推出了一项雄心勃勃的项目，利用 SpaceX 的 Starship 建造轨道发电厂。这个想法可以显着改变太阳能生产领域，使其更容易获得和更便宜。该初创公司计划的核心是降低使用 Starship 将卫星发射到太空的成本。这一技术突破预计将使太空太阳能生产相对于传统能源更具竞争力。 Virtual Solis 计划在轨道上建造大型光伏板，并利用 Starship 运送必要的设备。然而，关键挑战之一 ... >>

制造强大电池的新方法 08.05.2024

随着技术的发展和电子产品的广泛使用，创造高效、安全能源的问题变得越来越紧迫。昆士兰大学的研究人员推出了一种制造高功率锌基电池的新方法，该方法可能会改变能源行业的格局。传统水基充电电池的主要问题之一是电压低，这限制了它们在现代设备中的使用。但由于科学家开发出一种新方法，这一缺点已被成功克服。作为研究的一部分，科学家们转向了一种特殊的有机化合物——儿茶酚。事实证明，它是一个可以提高电池稳定性并提高其效率的重要组件。这种方法使得锌离子电池的电压显着提高，使其更具竞争力。据科学家称，这种电池有几个优点。他们有b ... >>

温啤酒的酒精含量 07.05.2024

啤酒作为最常见的酒精饮料之一，有其独特的味道，会根据饮用温度的不同而发生变化。国际科学家团队的一项新研究发现，啤酒温度对酒精味觉有显着影响。由材料科学家雷江领导的这项研究发现，在不同温度下，乙醇和水分子形成不同类型的簇，从而影响酒精味道的感知。在低温下，会形成更多的金字塔状簇，从而降低“乙醇”味道的刺激性，使饮料的酒精味更淡。相反，随着温度升高，簇变得更加链状，导致酒精味更明显。这解释了为什么某些酒精饮料（例如白酒）的味道会根据温度而变化。获得的数据为饮料制造商开辟了新的前景， ... >>

来自档案馆的随机新闻

创造了宇宙最大的虚拟模型 04.08.2017

一组中国研究人员着手测试世界上最快的超级计算机，用它来创建最大的宇宙虚拟模型。他们称这是对名为 Sunway TaihuLight 的机器的“热身”，该机器使用 10 万个处理器内核处理模拟数据。

据说中国科学家的宇宙比苏黎世大学天体物理学家在六月创造的宇宙大五倍。没错，瑞士模拟跑了 80 小时，而中国模拟只跑了 XNUMX 小时。

这种模拟有助于天文学家寻找最有吸引力的太空区域，以探索和揭示其最神秘的组成部分，如暗物质和暗能量。尤其是中国人，在超级计算机上重现了宇宙的起源和千万年的发展历程。不幸的是，他们很快不得不停下来：团队负责人高亮说，神威太湖之光当天有其他客户的任务。

中国的超级计算机经常有严重的缺陷，很少能满负荷工作。科学家们可能找到了一种方法来最大限度地发挥双威太湖之光的功率，因为这台机器达到了极限而没有出现任何故障。

高现在希望运行一个从宇宙开始到当前时代结束的模拟——大约 13,8 亿年。但首先，他将不得不等待一台新的超级计算机的出现，它应该比其前身强大 10 倍，并在 2019 年开始运行。

查看全文 科技新闻档案馆，新电子

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论