Hai bit thông tin trong một nguyên tử. Thư viện kỹ thuật miễn phí

TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, SỰ PHÁT TRIỂN TRONG ĐIỆN TỬ
Thư viện kỹ thuật miễn phí / nguồn cấp tin tức

Hai bit thông tin - trong một nguyên tử

09.09.2020

Các nhà khoa học Hà Lan đã cố gắng tạo ra một hệ thống gồm một nguyên tử sắt trên một chất nền, trong đó có thể điều khiển động lượng quỹ đạo của một nguyên tử và sự kích thích của các trạng thái spin của nó một cách độc lập với nhau.

Để điều khiển hệ thống, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kim của một kính hiển vi quét đường hầm, khi tương tác với một nguyên tử, động lượng quỹ đạo của nó bị đảo ngược mà không bị kích thích bởi trạng thái spin. Trong điều kiện như vậy, nguyên tử có hai bậc tự do liên kết với từ trường, trong tương lai có thể được sử dụng để tạo ra các hệ thống lưu trữ thông tin dung lượng đặc biệt với mật độ ghi là hai bit trên mỗi nguyên tử.

Việc giảm kích thước của một bit xuống quy mô của một nguyên tử sẽ làm cho nó có thể phù hợp với lượng dữ liệu khổng lồ vào các phương tiện cực kỳ nhỏ. Về khả năng, những hệ thống như vậy có thể được tạo ra bằng cách sử dụng spin điều khiển từ trường của các nguyên tử riêng lẻ S - tổng vectơ của mômen góc riêng của chúng của các hạt cơ bản có trong thành phần của chúng. Các trạng thái spin được chọn làm bit trong các hệ thống như vậy, bởi vì mômen động lượng quỹ đạo của mỗi nguyên tử L (toàn bộ mômen động lượng của nó) trong các mẫu thực bị triệt tiêu do sự kết hợp của tương tác quỹ đạo spin và trường tinh thể.

Nhưng ngay cả trong trường hợp L của một nguyên tử trong một hệ như vậy không bằng XNUMX, thì tương tác quỹ đạo spin dẫn đến sự ghép L và S thành một chồng chất, trong đó chỉ có tổng mômen động lượng của hệ L + S. được bảo toàn, và các kích thích độc lập của L và S là không thể. Để lưu trữ thông tin ở trạng thái quỹ đạo của nguyên tử, bạn cần có khả năng lưu trữ L và có thể điều khiển nó mà không ảnh hưởng đến các trạng thái spin. Khi đó trạng thái spin và quỹ đạo có thể đóng vai trò của các số không và số một, và bản thân nguyên tử có thể hoạt động như một chất mang thông tin với số lượng là hai bit, mỗi bit tương ứng với một bậc tự do của hệ thống (một bit trên mỗi spin và động lượng quỹ đạo).

Chỉ một hệ thống như vậy gồm một nguyên tử, trong đó có thể kích thích trạng thái spin và quỹ đạo một cách độc lập, được tạo ra bởi Rasa Rejali từ Đại học Công nghệ Delft. Để làm được điều này, nhà vật lý và các đồng nghiệp đã đặt một nguyên tử sắt duy nhất trên một nguyên tử nitơ trung hòa về mặt từ tính trong chất nền Cu2N, do đó thu được một hệ thống có động lượng quỹ đạo thực tế là tự do và spin. Kim của kính hiển vi điện tử quét cho phép các nhà vật lý nghiên cứu nguyên tử và thao tác với nó.

Phương pháp được đề xuất để thay đổi độc lập trạng thái quỹ đạo và spin của một nguyên tử vẫn còn lâu mới được thực hiện trong thực tế. Tuy nhiên, sự giống nhau về bản chất của trạng thái spin và quỹ đạo mang lại hy vọng rằng trong tương lai động lượng quỹ đạo của nguyên tử có thể được điều khiển đơn giản như hiện tại - spin. Trong trường hợp này, các vật mang thông tin có thể trở nên khá thực, trong đó mỗi nguyên tử sẽ không hoạt động như một mà là hai bit, điều này sẽ làm tăng thêm mật độ ghi dữ liệu tối đa tiềm năng.

<< Quay lại: Ống kính bắt chước mống mắt của con người 09.09.2020

>> Chuyển tiếp: Bàn phím in trên giấy 08.09.2020

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Sự tồn tại của quy luật entropy cho sự vướng víu lượng tử đã được chứng minh 09.05.2024

Cơ học lượng tử tiếp tục làm chúng ta ngạc nhiên với những hiện tượng bí ẩn và những khám phá bất ngờ. Gần đây, Bartosz Regula từ Trung tâm Điện toán Lượng tử RIKEN và Ludovico Lamy từ Đại học Amsterdam đã trình bày một khám phá mới liên quan đến sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với entropy. Sự vướng víu lượng tử đóng một vai trò quan trọng trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử hiện đại. Tuy nhiên, sự phức tạp trong cấu trúc của nó khiến cho việc hiểu và quản lý nó trở nên khó khăn. Khám phá của Regulus và Lamy chứng tỏ rằng sự vướng víu lượng tử tuân theo một quy luật entropy tương tự như quy luật đối với các hệ cổ điển. Khám phá này mở ra những góc nhìn mới trong khoa học và công nghệ thông tin lượng tử, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về sự vướng víu lượng tử và mối liên hệ của nó với nhiệt động lực học. Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng đảo ngược của các phép biến đổi vướng víu, điều này có thể đơn giản hóa đáng kể việc sử dụng chúng trong các công nghệ lượng tử khác nhau. Mở một quy tắc mới ... >>

Điều hòa mini Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Mùa hè là thời gian để thư giãn và du lịch, nhưng thường thì cái nóng có thể biến thời gian này thành một sự dày vò không thể chịu đựng được. Gặp gỡ sản phẩm mới của Sony - điều hòa mini Reon Pocket 5, hứa hẹn sẽ mang đến mùa hè thoải mái hơn cho người dùng. Sony vừa giới thiệu một thiết bị độc đáo - máy điều hòa mini Reon Pocket 5, giúp làm mát cơ thể trong những ngày nắng nóng. Với nó, người dùng có thể tận hưởng sự mát mẻ mọi lúc, mọi nơi chỉ bằng cách đeo nó quanh cổ. Máy điều hòa mini này được trang bị tính năng tự động điều chỉnh các chế độ vận hành cũng như cảm biến nhiệt độ và độ ẩm. Nhờ công nghệ tiên tiến, Reon Pocket 5 điều chỉnh hoạt động tùy thuộc vào hoạt động của người dùng và điều kiện môi trường. Người dùng có thể dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ bằng ứng dụng di động chuyên dụng được kết nối qua Bluetooth. Ngoài ra, còn có áo phông và quần short được thiết kế đặc biệt để thuận tiện, có thể gắn một chiếc điều hòa mini. Thiết bị có thể ồ ... >>

Năng lượng từ không gian cho Starship 08.05.2024

Sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian ngày càng trở nên khả thi hơn với sự ra đời của các công nghệ mới và sự phát triển của các chương trình không gian. Người đứng đầu công ty khởi nghiệp Virtus Solis chia sẻ tầm nhìn của mình về việc sử dụng Starship của SpaceX để tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo có khả năng cung cấp năng lượng cho Trái đất. Startup Virtus Solis đã tiết lộ một dự án đầy tham vọng nhằm tạo ra các nhà máy điện trên quỹ đạo sử dụng Starship của SpaceX. Ý tưởng này có thể thay đổi đáng kể lĩnh vực sản xuất năng lượng mặt trời, khiến nó trở nên dễ tiếp cận hơn và rẻ hơn. Cốt lõi trong kế hoạch của startup là giảm chi phí phóng vệ tinh lên vũ trụ bằng Starship. Bước đột phá công nghệ này được kỳ vọng sẽ giúp việc sản xuất năng lượng mặt trời trong không gian trở nên cạnh tranh hơn với các nguồn năng lượng truyền thống. Virtual Solis có kế hoạch xây dựng các tấm quang điện lớn trên quỹ đạo, sử dụng Starship để cung cấp các thiết bị cần thiết. Tuy nhiên, một trong những thách thức quan trọng ... >>

Phương pháp mới để tạo ra pin mạnh mẽ 08.05.2024

Với sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị điện tử, vấn đề tạo ra nguồn năng lượng hiệu quả và an toàn ngày càng trở nên cấp thiết. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Queensland vừa tiết lộ một phương pháp mới để tạo ra pin kẽm công suất cao có thể thay đổi cục diện của ngành năng lượng. Một trong những vấn đề chính của pin sạc gốc nước truyền thống là điện áp thấp, điều này hạn chế việc sử dụng chúng trong các thiết bị hiện đại. Nhưng nhờ một phương pháp mới được các nhà khoa học phát triển nên nhược điểm này đã được khắc phục thành công. Là một phần trong nghiên cứu của họ, các nhà khoa học đã chuyển sang một hợp chất hữu cơ đặc biệt - catechol. Nó hóa ra là một thành phần quan trọng có thể cải thiện độ ổn định của pin và tăng hiệu quả của nó. Cách tiếp cận này đã làm tăng đáng kể điện áp của pin kẽm-ion, khiến chúng trở nên cạnh tranh hơn. Theo các nhà khoa học, loại pin như vậy có một số ưu điểm. Họ có b ... >>

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Siemens giới thiệu điện thoại di động ST60 13.01.2004

Siemens đã giới thiệu điện thoại di động mới Siemens ST60, một thiết bị tương tự cải tiến của mẫu ST55.

Điện thoại có màn hình LCD màu hiển thị 65536 màu, máy ảnh kỹ thuật số zoom 4x, hỗ trợ các ứng dụng JAVA, 40 giai điệu đa âm sắc, trình duyệt WAP 2.0 cài sẵn và được cung cấp bởi pin lithium-ion 750 mAh. Để kiểm soát tốt hơn điện thoại và máy ảnh kỹ thuật số của bạn, có một cần điều khiển 5 chiều. Trọng lượng thiết bị - 87 gr.

Thấy hết Lưu trữ tin khoa học công nghệ, điện tử mới

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web