과학자들, 전자 시스템에서 새로운 평탄한 밴드 발견으로 양자 기술 잠재력 열다

Seoul라이스 대학교의 연구자들은 페르미 준위에서 평평한 전자 밴드가 존재할 가능성을 발견했습니다. 이 발견은 양자 컴퓨팅과 전자 기기의 발전에 도움을 줄 수 있습니다. 그들의 연구는 6월 19일에 네이처 커뮤니케이션즈에 게재되었습니다.

양자 재료는 양자역학의 원리를 따릅니다. 이러한 재료에서는 전자들이 특정한 에너지 준위를 갖습니다. 가장 높은 에너지 준위는 페르미 에너지라고 불립니다. 전자들은 서로 밀어내며 그들의 움직임은 서로 연결되어 있습니다. 치미아오 시가 이끄는 연구팀은 이러한 상호작용이 페르미 준위에서 새로운 평평한 에너지 준위를 만들어낸다는 것을 발견하여 이를 더욱 중요하게 만듭니다.

대부분의 평탄 밴드는 페르미 에너지로부터 멀리 떨어져 있어서 물질의 특성에 미치는 영향이 제한적이라고 씨는 말했다. 일반적으로 입자의 에너지는 운동량에 따라 변하게 된다. 양자역학에서는 전자가 양자 간섭을 보일 수 있다. 이는 운동량이 변해도 에너지가 일정하게 유지되도록 한다. 이러한 밴드를 평탄 밴드라고 한다.

평탄한 전자띠는 전자 사이의 상호작용을 증가시킵니다. 이는 새로운 양자 상태와 독특한 저에너지 거동을 초래할 수 있습니다. 이러한 띠는 특히 전이 금속 이온인 d-전자 물질에서 유용합니다. 이들 물질은 독특한 결정 구조와 특별한 특성을 가지고 있습니다.

팀의 연구 결과에서는 다음과 같은 점들이 시사된다:

• d-전자 물질을 설계하는 새로운 방법
• 양자 비트(큐비트)에서의 잠재적인 새로운 응용
• 스핀트로닉스에서의 활용

더 읽기:

오늘 · 오전 4:26

정밀한 협력: 내시경 수술의 혁신적 소형 로봇

연구자들은 전자들 사이의 상호작용이 정지 상태와 이동 상태의 전자를 연결할 수 있음을 발견했습니다. 이들은 이 이론을 모델을 통해 입증했습니다. 이러한 상호작용은 새로운 유형의 콘도 효과를 일으키며, 여기서 정지된 입자들이 페르미 에너지에서 움직이는 전자와의 상호작용을 통해 이동할 수 있는 능력을 얻습니다.

애니온성 물질은 양자 비트(큐비트)에 유용할 수 있습니다. 바일 페르미온을 가진 물질은 스핀 기반 전자 기기에 사용될 가능성이 있습니다. 이러한 물질은 외부 신호에 잘 반응하고 고급 양자 제어를 가능하게 할 수 있습니다.

이 연구에 기여한 사람들은 다음과 같습니다:

리세 대학교의 물리학 및 천문학 연구소의 박사후 연구원인 팡 시에와 쇼비크 수르, 리세 대학교 출신이자 도노스티아 국제 물리 센터의 박사후 연구원인 하오위 후, 비엔나 공과대학의 물리학자인 실케 파셴, 스토니 브룩 대학교와 플랫아이언 연구소의 이론 물리학자인 제니퍼 카노가 포함되어 있습니다.