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超冷带电原子组成类似最大的二维晶体

钙离子通过三角形漏斗释放,超冷成类并被金属芯片顶部的原组电势捕获。图片来源:英国新科学家杂志网站。似最

科技日报记者 刘霞。维晶

    奥地利科学家将105个带电钙原子冷却到极低温度,超冷成类将其排列成二维晶体,原组获得了迄今为止最大的似最类似二维晶体,可用于研究量子材料或构建量子计算机。维晶在最新一期的超冷成类《PRX量子》杂志上发表了相关研究。

  有些晶体表现出有趣的原组量子行为,如不寻常的似最磁性或完美的导电性,但通过实验很难理解每个原子是维晶如何实现的,也不可能在计算机上模拟。超冷成类因此,原组自20世纪90年代以来,似最研究人员一直试图将极冷的原子组装成模型晶体,以准确地操纵晶体并成像晶体,从而研究晶体的相关理论。

  在最新的研究中,因斯布鲁克大学海茵茨·海勒兹团队使用激光和金属芯片,在一个由金属和玻璃制成的微型真空中,用105个带电的钙原子(离子)制成了迄今为止最大的类似超冷晶体。

  为了使离子非常冷,海勒兹团队用激光照射离子,使离子失去足够的能量,几乎和绝对零度一样冷。此外,研究人员依靠芯片施加在离子上的电磁力和每个离子施加在相邻离子上的电磁场,将105个离子推入间隔均匀的煎饼网格,形成晶体形状。

  海勒兹解释说,研究团队制造了类似的二维晶体,但从未使用过超过20个离子,因为大量的离子由于无法控制的相互作用或各种意外加热,他们使用激光和芯片将所有抖动限制在一个方向,然后使用垂直于额外的激光束撞击离子,将离子限制在特定的方向。

  研究人员表示,新晶体不仅稳定,而且是二维的,与现有的超薄量子材料非常相似,晶体中的每个离子也可以用作量子计算中的量子比特。

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