Rezultatele Universității Naționale din Singapore (NUS) aliniază precis rețelele cuantice

Republicat de Platon

Urmaritori: 0

O reprezentare artistică a regulii de aur a trei, propusă de cercetătorii de la NUS, care arată cum să aliniezi diferite molecule pentru a crea o rețea supermoire.

By Kenna Hughes-Castleberry postat la 07 septembrie 2023

Într-un nou Natura Comunicaţii hârtie, oameni de știință de la Universitatea Națională din Singapore (NUS) au dezvoltat o metodă pentru a regla fin alinierea rețelelor speciale cunoscute sub numele de rețele supermoiré. Cu noua lor procedură, numită „Regula de Aur a Trei”, cercetătorii cred că rezultatele lor ar putea deschide calea către progres materie cuantică.

Înțelegerea rețelelor supermoiré

În centrul său, a latice supermoiré este un rezultat fascinant al combinării a două seturi de modele periodice. Gândiți-vă la el ca suprapunând două grile, fiecare cu aranjamentul său unic de atomi sau electroni, la fel ca modelele de pe o țesătură sau cercurile suprapuse într-o diagramă Venn. Când aceste două modele sunt ușor nealiniate sau au caracteristici diferite, ele creează modele de interferență fascinante cunoscute sub numele de modele moiré. „Modelul moiré din grafen și [nitrură de bor hexagonală (hBN)] hBN a fost folosit pentru a crea noi structuri cu proprietăți exotice, cum ar fi curenții topologici și stările fluturașilor Hofstadter”, a explicat un recent. comunicatul de presă.

Rețelele Supermoiré oferă o modalitate de a valorifica și controla aceste proprietăți cuantice în materiale. Cercetătorii pot induce faze cuantice exotice în material prin proiectarea cu atenție a alinierii și proprietăților modelelor suprapuse. Acest control permite oamenilor de știință să exploreze teritorii neexplorate ale materiei cuantice și să proiecteze materiale cu proprietăți fără precedent.

Regula de aur a trei a NUS

Dezvoltarea unei metode de aliniere a acestor rețele a fost esențială pentru cercetătorii NUS în avansarea științei materiei cuantice. profesor Ariando al departamentului de fizică al NUS a condus oamenii de știință în alinierea rețelelor de grafen și hBN într-un model precis pentru a crea rețeaua supermoiré. Din cauza diverselor provocări la alinierea acestor rețele, inclusiv diferențele de unghiuri moleculare, simetrie și grosime, problemele în crearea rețelei supermoiré fac ca procesul să fie costisitor și consumator de timp.

Dr. Junxiong Hu, autorul principal al lucrării de cercetare, a spus într-un recent comunicatul de presă, „Tehnica noastră ajută la rezolvarea unei probleme din viața reală. Mulți cercetători mi-au spus că de obicei durează aproape o săptămână pentru a face o probă. Cu tehnica noastră, ele nu numai că pot scurta foarte mult timpul de fabricație, ci și pot îmbunătăți considerabil acuratețea probei.”

Prof. Ariando a adăugat că, „Am stabilit trei reguli de aur pentru tehnica noastră, care pot ajuta mulți cercetători din comunitatea materialelor bidimensionale. Mulți oameni de știință care lucrează în alte sisteme puternic corelate, cum ar fi grafenul bistrat cu răsucire în unghi magic sau grafenul multistrat cu stivuire ABC, se așteaptă, de asemenea, să beneficieze de munca noastră. Prin această îmbunătățire tehnică, sper că va accelera dezvoltarea următoarei generații de materie cuantică moiré.”

Rețelele Supermoiré împing limitele înțelegerii noastre a materiei cuantice. Capacitatea lor de a controla și manipula proprietățile cuantice deschide porțile către progrese inimaginabile în tehnologie și știința materialelor. Pe măsură ce oameni de știință precum cei de la NUS se adâncesc mai adânc în acest tărâm fascinant, posibilitățile de descoperiri inovatoare sunt limitate doar de imaginație.

Kenna Hughes-Castleberry este scriitoare la Inside Quantum Technology și Science Communicator la JILA (un parteneriat între Universitatea din Colorado Boulder și NIST). Bataile ei de scris includ tehnologia profundă, calculul cuantic și AI. Lucrarea ei a fost prezentată în Scientific American, New Scientist, Discover Magazine, Ars Technica și multe altele.