Lớp graphene nâng cao hiệu suất chip lượng tử

Các nhà khoa học Mỹ sử dụng vật liệu graphene 3D, dạng xoắn để cải thiện những hạn chế về khả năng tương tác điện cực của chip lượng tử.

Lớp graphene nâng cao hiệu suất chip lượng tử
Vật liệu graphene cấu trúc hình lục giác, có thể cải thiện hạn chế của chất bán dẫn silicon trong chip lượng tử. (Ảnh: Scitech Daily).

Nhóm nghiên cứu Đại học Pennsylvania (Mỹ) đã phát triển thành công loại vật liệu graphene ba chiều nhằm cải thiện những hạn chế về vật lý của silicon trong các chip lượng tử.

Silicon được sử dụng làm chất bán dẫn, làm nhiệm vụ di chuyển electron trong các chip lượng tử. Tuy nhiên, khi thiết kế vật liệu này ở kích thước nhỏ vài nanomet, silicon làm hạn chế các điện cực trong các bước sóng, khiến các đặc tính điện tử và quang học bị thay đổi, hiện tượng này gọi là "kìm hãm lượng tử".

Loading...

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng graphene để tìm cách cải thiện hạn chế này trong hạt electron. Cụ thể, giữa các lớp vật liệu graphene mỏng khoảng 0,5 nanomet xếp chồng lên nhau, nhóm sử dụng một chất nền hợp kim để kiểm soát tính cộng hưởng giữa điện tử và quang học của cả hệ thống, từ đó tăng khả năng trao đổi giữa các electron và nâng cao hiệu suất trong bộ chip.

TS Jurek Sadowski, thành viên nhóm nghiên cứu cho biết, để tăng không gian tương tác, nhóm nghiên cứu xoắn tròn lớp graphene khoảng 30 độ, nhờ vậy các điện tích dễ dàng di chuyển và tương tác. Đặc biệt, graphene hình lục giác có khả năng lấp đầy những lỗ hổng electron, vì vậy dễ dàng chuyển đổi một lượng lớn điện tích của bộ chip trong thời gian ngắn.

Nhóm nghiên cứu dự định tập trung nghiên cứu sâu về tác động của cấu trúc graphene trong từng phân lớp đến các đặc tính điện tử và quang học của chip, đồng thời dự định ra mắt sản phẩm lượng tử từ vật liệu graphene trong tương lai.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Nhóm nghiên cứu Mỹ phát triển màng siêu nhạy tách lithium từ nước thải

Nhóm nghiên cứu Mỹ phát triển màng siêu nhạy tách lithium từ nước thải

Ngoài phương pháp chiết xuất từ nước muối, nhóm nghiên cứu Mỹ phát triển màng polymer để có thể tách chính xác ion lithium từ nước thải.

Đăng ngày: 14/09/2021
Chỉ cần bắn một tia laser xuyên qua lỗ khoá, các nhà khoa học có thể thấy mọi thứ trong căn phòng kín

Chỉ cần bắn một tia laser xuyên qua lỗ khoá, các nhà khoa học có thể thấy mọi thứ trong căn phòng kín

Nếu bạn lo ngại về quyền riêng tư, có lẽ đã đến lúc bịt kín mọi lỗ khoá trong nhà rồi!

Đăng ngày: 14/09/2021
Vật liệu nano khô ráo dù ngâm dưới nước nhiều giờ

Vật liệu nano khô ráo dù ngâm dưới nước nhiều giờ

Các nhà khoa học phát triển vật liệu nano mới không bị thấm nước kể cả khi ngâm ở độ sâu 60 cm trong vài tiếng.

Đăng ngày: 14/09/2021
Đồng hồ chỉ lệch một giây sau 15 tỷ năm nhận giải thưởng 3 triệu USD

Đồng hồ chỉ lệch một giây sau 15 tỷ năm nhận giải thưởng 3 triệu USD

Giải thưởng Breakthrough trị giá 3 triệu USD được trao cho phát minh đồng hồ mạng quang học giúp cải thiện độ chính xác của phép đo thời gian lên 10.000 lần.

Đăng ngày: 11/09/2021
Ba lô tích hợp túi khí bung ra trong 0,2 giây

Ba lô tích hợp túi khí bung ra trong 0,2 giây

Ba lô Commute Air Pro 18 dành cho người đạp xe được trang bị cảm biến chuyển động để phát hiện tai nạn và nhanh chóng bung túi khí.

Đăng ngày: 10/09/2021
Các nhà khoa học Nhật Bản chế tạo căn phòng có thể sạc không dây cho đồ điện tử

Các nhà khoa học Nhật Bản chế tạo căn phòng có thể sạc không dây cho đồ điện tử

Bước vào phòng, điện thoại (có hỗ trợ sạc không dây) của bạn sẽ lập tức sáng lên.

Đăng ngày: 09/09/2021
Ván lướt sóng cánh ngầm độc đáo có thể tự thăng bằng

Ván lướt sóng cánh ngầm độc đáo có thể tự thăng bằng

Ván trượt Level Board giúp người mới tập lướt sóng di chuyển êm ái trên mặt nước bằng cảm biến dùng trong hàng không vũ trụ và máy tính điều khiển độ ổn định.

Đăng ngày: 09/09/2021
Tiêu điểm
Khoa Học News