InfoMat前沿信息:1.5K工作溫度!高溫「熱量子位」打破量子計算機實際應用中最大的限制之一

2021-02-12 InfoMat

熱量子位打破實用量子計算機的最大限制之一，比鑽石更堅固的碳納米結構，基於二維層狀鈣鈦礦二極體的X射線探測器，本期「InfoMat前沿信息」，一起來看科學家為科研成果實用化的所做的努力吧！

Dr Henry Yang and Professor Andrew Dzurak, UNSW School of Electrical Engineering & Telecommunications. Credit: UNSW Sydney

澳大利亞新南威爾斯大學A. S. Dzurak和C. H. Yang團隊設計出一種工作溫度為1.5K的「熱量子位」的矽基量子晶片。研究人員開發的單元由兩個量子位組成，它們被限制在一對嵌入在矽中的量子點中，並可以被兩個量子點之間的電子隧道效應調控。這種量子位與矽晶片生產工藝的兼容性較好，而且不需要花費昂貴的冷卻裝置即可運行，對於量子晶片的實際應用具有重要意義。

該工作已發表於Nature（DOI: 10.1038/s41586-020-2171-6）。

原文連結：https://phys.org/news/2020-04-hot-qubits-biggest-constraints-quantum.html

With wall thicknesses of about 160 nanometers, a closed-cell, plate-based nanolattice structure designed by researchers at UCI and other institutions is the first experimental verification that such arrangements reach the theorized limits of strength and stiffness in porous materials. Credit: Cameron Crook and Jens Bauer / UCI

美國加州大學歐文分校Jens Bauer團隊使用雙光子光刻直接雷射寫入技術製備出比鑽石更堅固的立方多孔碳納米結構。從理論上說，板狀設計排列的納米晶格非常堅固，但是製造方式困難。該工作利用雙光子光刻直接雷射寫入技術，首次實現了這一結構的製備，並證明該材料比傳統圓柱梁型結構的平均性能提高了639%的強度和522%的硬度，達到了多孔材料強度和剛度的理論極限，這對航天及建築行業中輕質高強度材料的研發具有重要意義。

該工作已發表於Nature Communications（DOI: 10.1038/s41467-020-15434-2）。

原文連結：https://phys.org/news/2020-04-team-carbon-nanostructure-stronger-diamonds.html

Thin-film x-ray detectors and their properties. (A) Schematic illustration of the 2D RP–based p-i-n thin-film x-ray detector device architecture composed of (BA)2(MA)2Pb3I10 (dubbed as Pb3) as an absorbing layer. (B) GIWAXS map of the 2D RP thin film done under synchrotron beam. (C) Calculated linear x-ray absorption coefficient (μl) as a function of incident radiation energy for hybrid perovskite materials and silicon. (D) J-V characteristic for 2D RP and silicon reference devices in the dark and under x-ray (10.91 keV) exposure. (E) X-ray–generated charge density as a function of x-ray dosage for 2D RP (red) and silicon diode (black) under zero bias. (F) X-ray–induced charge density subtracted by the dark noise (signal-to-noise ratio) for 2D RP and silicon reference detector from (E). Credit: Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.aay0815

美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室Wanyi Nie等人製備出一種新型薄膜X射線探測器原型，該裝置基於高度結晶的二維Ruddlesden-Popper (RP)相層鈣鈦礦薄膜，二極體電阻率為1012 Ohm.cm,探測靈敏度高達0.276 C Gyair−1 cm−3。該設備架構的另一個優勢包括大的內置電場，有助於X射線載體的快速提取。此外，該器件可以顯著減少輻射暴露和潛在的健康風險，並顯著提高了像的解析度。這種經濟高效、靈敏度高且自供電的X射線檢測器在生物醫學成像和太空科學領域具有廣泛的潛在應用。

該工作已發表於Science Advances（DOI: 10.1126/sciadv.aay0815.）。

原文連結：https://phys.org/news/2020-04-robust-sensitive-thin-film-x-ray-detector.html

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