Найден метод по ускорению создания новых типов квантовых сенсоров

Физики из России и США установили, что магнитные дефекты существенно влияют на нарушение квантовых состояний в перспективных сверхпроводниковых ячейках квантовой памяти. Их основой служат тонкие пленки из нитрида титана, сообщили в пресс-службе НИТУ МИСИС.

Полученные результаты помогут подобрать более эффективный способ подавления таких нарушений. Это также может быть полезно при создании новых квантовых сенсоров.

Главный научный сотрудник НИТУ МИСИС Григорий Гольцман отметил, что исследование показало важность контроля поверхности ультратонкой сверхпроводящей пленки. По его словам, даже небольшое количество магнитных дефектов может влиять на электронные процессы в тонком слое.

Ученый пояснил, что одним из перспективных направлений является защита поверхности от окисления и других изменений. Такие процессы могут приводить к появлению магнитного беспорядка.

Тонкие пленки из нитрида титана ученые считают одним из наиболее перспективных материалов для создания сверхпроводниковых квантовых устройств. Однако их более широкому применению мешают даже минимальные шероховатости, примеси и дефекты на атомарном уровне. Они способны разрушать хрупкие квантовые состояния, возникающие в этом материале.

Российские исследователи изучили, каким образом дефекты нарушают квантовые связи между электронами. Эти связи могут использоваться для хранения и обработки квантовой информации в устройствах на основе пленок из нитрида титана.

Для этого ученые вырастили большое количество пленок из такого сверхпроводника. Образцы отличались толщиной и структурой. Затем их свойства изучили с помощью электронных микроскопов, рентгеновских спектроскопов и других научных приборов.

Научный сотрудник НИТУ МИСИС Андрей Ломакин сообщил, что измерения показали: взаимодействие электронов между собой и с различными колебаниями в этом материале играет лишь небольшую роль в нарушении квантовых состояний.

Эти данные указали на ключевую роль магнитных дефектов, находящихся на поверхности пленок из нитрида титана. Ученые считают, что это нужно учитывать при изготовлении квантовых ячеек памяти и сенсоров на базе данного материала.

Заведующий лабораторией фотонных газовых сенсоров НИТУ МИСИС Вадим Ковалюк отметил, что результаты исследования помогут улучшить квантовые сенсоры на основе сверхпроводниковых однофотонных детекторов. В частности, речь идет о расширении их спектрального диапазона и повышении эффективности в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне.

По словам Ковалюка, работа в этом направлении уже ведется совместно с индустриальным партнером, который занимается созданием и производством сверхпроводниковых однофотонных детекторов для мирового рынка.

Может быть интересно:

1. Оладьи пышные на сковороде, а на тарелке становятся плоскими: что делают с тестом слишком долго
2. Запеканка покрылась красивой корочкой, но внутри водянистая: проблема начинается с творога - в чем причина
3. Пельмени после варки остались на завтра — на сковороде делаю из них другое блюдо: рецепт на скорую руку
4. Лаваш начал подсыхать по краям: не выбрасываю — режу полосками прямо в яичную смесь - рецепт быстрого завтрака
5. Куриная грудка получается сухой даже под соусом: эту ошибку делаю еще до начала готовки