Добавить новость
ru24.net
News in English
Февраль
2022

Two-dimensional material could store quantum information at room temperature

0

Researchers have identified a two-dimensional material that could be used to store quantum information at room temperature.

Quantum memory is a major building block to be addressed in the building of a quantum internet, where quantum information is securely stored and sent via photons, or particles of light.

Researchers from the Cavendish Laboratory at the University of Cambridge, in collaboration with colleagues from UT Sydney in Australia, have identified a two-dimensional material, hexagonal boron nitride, that can emit single photons from atomic-scale defects in its structure at room temperature.

The researchers discovered that the light emitted from these isolated defects gives information about a quantum property that can be used to store quantum information, called spin, meaning the material could be useful for quantum applications. Importantly, the quantum spin can be accessed via light and at room temperature.

The finding could eventually support scalable quantum networks built from two-dimensional materials that can operate at room temperature. The results are reported in the journal Nature Communications.

Future communication networks will use single photons to send messages around the world, which will lead to more secure global communication technologies.

Computers and networks built on the principles of quantum mechanics would be both far more powerful and more secure than current technologies. However, in order to make such networks possible, researchers need to develop reliable methods of generating single, indistinguishable photons as carriers of information across quantum networks.

“We can send information from one place to another using photons, but if we’re going to build real quantum networks, we need to send information, store it and send it somewhere else,” said Dr Hannah Stern from Cambridge’s Cavendish Laboratory, the study’s co-first author, along with Qiushi Gu and Dr John Jarman. “We need materials that can hold onto quantum information for a certain amount of time at room temperature, but most current material platforms we’ve got are challenging to make and only work well at low temperatures.”

Hexagonal boron nitride is a two-dimensional material that is grown by chemical vapour deposition in large reactors. It’s cheap and scalable. Recent efforts have revealed the presence of single photon emitters and the presence of a dense ensemble of optically accessible spins, but not individually isolated spin-photon interfaces operating under ambient conditions.

“Usually, it’s a pretty boring material that’s normally used as an insulator,” said Stern, who is a Junior Research Fellow at Trinity College. “But we found that there are defects in this material that can emit single photons, which means it could be used in quantum systems. If we can get it to store quantum information in spin, then it’s a scalable platform.”

Stern and her colleagues set up a hexagon boron nitride sample near a tiny gold antenna and a magnet of set strength. By firing a laser at the sample at room temperature, they were able to observe lots of different magnetic field-dependent responses on the light being emitted from the material.

The researchers found that when they shone the laser on the material, they were able to manipulate the spin, or inherent angular momentum, of the defects, and use the defects as a way of storing quantum information.

“Typically, the signal is always the same in these systems, but in this case, the signal changes depending on the particular defect we’re studying, and not all defects show a signal, so there is a lot to still discover,” said co-first author Qiushi Gu. “There’s a lot of variation across the material, like a blanket draped over a moving surface – you see lots of ripples, and they’re all different.”

Professor Mete Atature, who supervised the work, adds “now that we have identified optically accessible isolated spins at room temperature in this material, the next steps will be to understand their photophysics in detail and explore the operation regimes for possible applications including information storage and quantum sensing. There will be a stream of fun physics following this work.”

The research was supported in part by the European Research Council. Mete Atature is a Fellow of St John’s College, Cambridge.

Reference:
Hannah L. Stern, Quishi Gu, John Jarman, et al. ‘Room-temperature optically detected magnetic resonance of single defects in hexagonal boron nitride.’ Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28169-z




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе свыше 11,3 тыс. неработающих родителей получают пособие по уходу за ребенком до 1,5 лет

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Пенсии работающих пенсионеров начнут индексироваться с 2025 года

Команда СЛД «Узловая» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» заняла 2 место в соревнованиях по рыбной ловле

Росгвардия обеспечила безопасность во время матча «Спартак» - «Крылья Советов»


Коричневый цвет молодит: примеры стильных и элегантных образов

Цирковой артист из Бурятии рассказывает о цирке - Театр и Цирк, Культура и Концерт, Россия и Дети

Яркие бренды бельевой моды на выставке dreams by CPM

Команда СЛД «Узловая» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» заняла 2 место в соревнованиях по рыбной ловле


BRICS House opens in Russia

Faculty of Diplomacy The Eurasian International University is conducting an additional recruitment of applicants for another program - "International Economic Relations"!

Transform Your Car with Tintex: A Comprehensive Guide

Optimize Your Ride with Tintex: Expert Services for Every Car Enthusiast


На мосту в Нагатинском затоне завершена установка пилонов

В Челябинске вынесли приговор мужчине, заставлявшему детей раздеваться на видео

«Другое Дело» и BelkaCar проверят молодых водителей на знание правил каршеринга

Завершена надвижка моста на обходе Нижнекамска


Diablo 4 players finally unearth a secret ring they've been looking for since it launched over a year ago—and it's utter trash

Arkane founder Raphael Colantonio will reveal more about his next game in a few days, says fans of Dishonored and Prey 'will be happy'

Мафия-НН: Большой город всегда долго собирается.

Fans of MOBAs and extraction shooters should sign up for Seekers of Skyveil's playtest on Steam and prepare for its closed beta next month



«Ингосстрах» и «Будь Здоров» рассказали о профилактике заболеваний глаз

В Москве пройдет Всероссийская премия «Мы верим твердо в героев спорта-2024»

Московского участкового задержали по делу об организации незаконной миграции

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Москве и Московской области 1,6 млн семей получили материнский капитал с начала действия программы




Росгвардия обеспечила безопасность во время матча «Спартак» - «Крылья Советов»

СИЛА В ПРАВЕ: НОВЫЙ СЕЗОН «ЗАСТУПНИЦ» НА «ЧЕ!»

Юрист Крохин назвал условие, при котором можно подать заявление на перерасчет «коммуналки»

подонки из офиса


СК: Мужчина избил и поджег свою сожительницу в Щелкове

В Балашихе пенсионерке удалили опухоль, боль от которой она терпела два года

Юрист Крохин назвал условие, при котором можно подать заявление на перерасчет «коммуналки»

Не развалюха, а солидное жилье: где в России купить квартиру с мебелью и ремонтом всего за 100 тысяч рублей


«Невероятное счастье и… нечто небывалое»: как Джокович выиграл Олимпиаду и стал величайшим теннисистом в истории

Череда унижений США на Олимпиаде: гегемона теснят со всех сторон

Потапова проиграла Френх на старте турнира WTA в Торонто

Даниил Медведев и Андрей Рублев сохранили позиции в рейтинге ATP


Дорожные знаки отремонтировали еще в 12 округах Подмосковья

В Москве избрали меру пресечения еще одной фигурантке дела о торговле детьми

Кукольный спектакль «Машины сказки» в ТРЦ «Нора»

Народный фронт помог организовать спортивную смену для детей Запорожской области


Музыкальные новости

Наджиев рассказал, как Пугачева избавлялась от конкурентов

Уссурийский ЛРЗ Желдорреммаш осваивает ремонт колесной пары для новых серий локомотивов

Соседов о концерте Пугачевой в Москве: "Кто захочет слушать ее хрип?"

"Пошел по рукам": Киркорова нашли связанным во время утех на катере



Сбитая в апреле на “зебре” многодетной матерью одна из четырех школьников до сих пор прикована к кровати

В Москве пройдет Всероссийская премия «Мы верим твердо в героев спорта-2024»

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Москве и Московской области 1,6 млн семей получили материнский капитал с начала действия программы

«Ингосстрах» и «Будь Здоров» рассказали о профилактике заболеваний глаз


Норильский мерзлотный центр получил диплом Международного конкурса НОПРИЗ

Кардиохирург, пилот малой авиации, комик, блогер, танцовщик, актёр: ТНТ раскрывает имена российских участников шоу «Вызов. Китайский сезон»

Команда СЛД «Узловая» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» заняла 2 место в соревнованиях по рыбной ловле

В "Яндекс Недвижимости" предрекли снижение цен и рост скидок на готовые квартиры


Отпустивший пособника убийцы московского байкера гаишник отправится в колонию

Обстановка на трассе М-4 "Дон" 8 августа 2024: где образовались пробки

ЦОДД призвал москвичей пользоваться метро из-за дождя 8 августа

Сбитая в апреле на “зебре” многодетной матерью одна из четырех школьников до сих пор прикована к кровати


Штрафы и отягчающие обстоятельства по десяти статьям: в России запретили треш-стримы

Ответственность за треш-стримы установили в России

Средства на переселение жителей уже поступили в Курскую область

Путин обсудил с президентом Вьетнама стратегическое партнерство




NEWS.ru: квартира Навального в Москве пустует

Мосгорсуд отклонил жалобу Навальной на заочный арест

Суд утвердил заочный арест Юлии Навальной

Мосгорсуд признал законным заочный арест Навальной


«Ингосстрах» и «Будь Здоров» рассказали о профилактике заболеваний глаз

Жителей Балашихи пригласили пройти обследование печени в онкодиспансере

Сеть клиник «Будь Здоров» усилит направление по контролю качества медицинской помощи

Журналист Ревунов: Евгения Поддубного направят в московскую клинику


Агония Киева: нападение на Курскую область последний шанс Зеленского


В Москве пройдет Всероссийская премия «Мы верим твердо в героев спорта-2024»

Объявлены судейские бригады на матчи четвертого тура МИР РПЛ 2024/2025

Как спорт влияет на сердце?

Атмосфера курорта на реке: в центре города работает серфинг-площадка


Луκaшeнκο — миниcтpaм cтpaн ϹΗΓ: Μужиκи, дepжитecь Ροccии

В Минске пройдет матч памяти игроков футбольного клуба «Пахтакор»



Сергей Собянин: Студия станет частью большого кинокластера

Собянин увеличил нормативы финансирования школ и детских садов

Собянин подвел промежуточные итоги работы Градостроительного комплекса Москвы

Сергей Собянин открыл новый корпус Первого апелляционного суда в Очаково-Матвеевском


Манулу Тимофею из Москвы сватают Адель из Новосибирска

«Невыносимые периоды»: как климатический перелом изменит погоду в Москве

Климатолог Терешонок раскрыл последствия климатического перелома для Москвы

Тело молодого человека в полиэтиленовом пакете нашли в лесопарке в Новой Москве


В Москве избрали меру пресечения еще одной фигурантке дела о торговле детьми

Дорожные знаки отремонтировали еще в 12 округах Подмосковья

«КамАЗ» сбил насмерть 87-летнего пенсионера в подмосковном Дмитрове

Гепрокуратура: Черногория отправит обвиняемых во взятке Маркуса и Ушкалова в РФ


Фото: последние приготовления к «арктическому» форуму в Архангельске

Гребцы Поморья готовятся к Кубку Доброй Воли

Гребцы из Архангельской области примут участие в международном турнире «Кубок Доброй Воли»

Свыше 500 волонтеров приняли участие в экоакции в Красногорске


Пять поездов задерживаются в Крыму из-за временной приостановки ж/д движения

Выставка-знакомство «Смех печального человека»

Акция-приглашение к чтению «Будь на волне – читай!»

Путин по видеосвязи открыл больницу, детсад и школу в трех субъектах РФ


В интересном положении: Юлия Александрова, Дарья Матвеева и Олег Савостюк приступили к съемкам в драмеди «16 лет и 9 месяцев» для ТВ-3

Здесь каждый ветеран найдет занятие по душе

Гепрокуратура: Черногория отправит обвиняемых во взятке Маркуса и Ушкалова в РФ

СК: Мужчина избил и поджег свою сожительницу в Щелкове












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Даниил Медведев

«Нужен большой титул». Медведев после Олимпиады открывает любимую часть сезона






В интересном положении: Юлия Александрова, Дарья Матвеева и Олег Савостюк приступили к съемкам в драмеди «16 лет и 9 месяцев» для ТВ-3

Волонтеры из Люберец собрали первую партию гумпомощи для жителей Курска

Здесь каждый ветеран найдет занятие по душе

Юрист Крохин назвал условие, при котором можно подать заявление на перерасчет «коммуналки»