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[涨姿势] 科学家证明“量子理论”可以带来超快磁计算

作者：精品下载站 日期：2024-12-13 18:51:08 浏览：12 分类：涨姿势

科学家证明“量子理论”可以带来超快磁计算

在科学家设计出使用激光磁化非磁性材料的方法后，超快磁性存储设备成为可能。

[涨姿势] 科学家证明“量子理论”可以带来超快磁计算

科学家们首次在室温下磁化非磁性材料，产生量子特性，他们称这种特性可以为超高速计算铺平道路。

“可切换”磁场有一天可以用于存储和传输信息。以前，这只有在超冷温度下才能实现。

研究主要作者亚历山大·巴拉茨基 在一份声明中说道。

科学家们长期以来一直希望利用量子力学的奇怪定律来改进计算系统，例如量子计算。但量子态很脆弱，由于热振动或原子随机抖动等噪声，很容易崩溃或“退相干”。 

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为了解决这个问题，旨在创造量子行为的研究人员通常将其材料冷却到接近绝对零。但这使得此类系统难以维护和操作。

2017 年，Balatsky 及其同事提出了一种生成量子态的理论方法，称为“动态多铁性”，其中电极化在非磁性材料中诱发磁性。该过程涉及搅动材料中的钛原子，从而产生磁场。 

[涨姿势] 科学家证明“量子理论”可以带来超快磁计算

在 4 月 10 日发表在《自然》杂志上的这项新研究中，巴拉塔斯基的团队证明了被钛酸锶（一种由钛和锶制成的氧化物）包围的钛原子的理论。该团队发射的激光脉冲产生窄波长带内的圆偏振光子或光粒子。

研究人员以 800 微焦耳的飞秒（万亿分之一秒）脉冲向材料发射 1,300 纳米波长的红外激光；相比之下，用于脱毛的激光能量高达 40 焦耳，即 40,000,000 微焦耳。他们使用三个抛物面镜将脉冲聚焦到材料上，产生直径约为 0.5 毫米的圆形光束。

这些脉冲引起材料内原子的圆周运动。当左圆极化时，磁化北极指向上方，而当右圆极化时，磁化北极指向下方，产生的磁场与可以打开和关闭的冰箱磁铁一样强。仅当原子被搅拌时磁场才存在。

研究人员预计这一突破将带来可以在室温下运行的超快磁开关——使用激光控制材料的晶格振动。该系统可以成为更小、更快的计算系统中晶体管的基础，不再需要低温即可运行。

这并不是科学家第一次利用光来利用磁力进行计算。一月份，一项单独的研究利用光的磁性成分来操纵固体材料的磁性，这可能会在未来产生超快磁性计算存储组件。

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