Vật liệu "siêu rắn" giúp làm mát máy tính lượng tử

Các chuyên gia phát hiện vật liệu mới có thể thay thế heli, giúp tạo ra nhiệt độ cực thấp cần thiết cho những ứng dụng công nghệ cao.

Nhóm chuyên gia dẫn đầu bởi các nhà nghiên cứu tại Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc tại Bắc Kinh phát hiện vật liệu mới có tiềm năng ứng dụng lớn trong máy tính lượng tử, Interesting Engineering hôm 24/1 đưa tin.


Mô phỏng máy tính lượng tử. (Ảnh: bpawesome/iStock).

Đây có thể là bước đột phá lớn với Trung Quốc, nước vốn phụ thuộc vào heli nhập khẩu từ các nước khác, trong đó có Mỹ. Heli lỏng - thông qua công nghệ đông lạnh - được sử dụng làm chất làm mát suốt gần một thế kỷ trong các nghiên cứu và ứng dụng thực tế đòi hỏi nhiệt độ cực lạnh, từ thiết bị y tế đến thám hiểm không gian sâu.

Nhưng heli là tài nguyên khan hiếm và nhu cầu về tài nguyên này trong các ngành công nghệ cao ngày càng tăng. Điều này đặc biệt đúng với helium-3, một đồng vị hiếm đóng vai trò là chất làm mát hiệu quả trong các điều kiện khắc nghiệt.

Sau quá trình thí nghiệm, các chuyên gia phát hiện một vật liệu từ tính lượng tử gốc coban gọi là "siêu rắn". Nó mang các đặc tính rắn và lỏng, là chất làm mát thay thế tiềm năng.

Vật liệu siêu rắn đã thành công làm lạnh xuống dưới 1 Kelvin, cho thấy khả năng đạt được nhiệt độ cực thấp. Trong vật lý, nhiệt độ cực thấp là khoảng 0 - 4,2 Kelvin, một phạm vi quan trọng cho các công nghệ tiên tiến như máy tính lượng tử. Về lý thuyết, nhiệt độ thấp nhất có thể đạt được trong vật lý là độ 0 tuyệt đối, hay 0 Kelvin (tương đương -273 độ C).

Nhóm nghiên cứu đã đạt được những bước tiến trong việc tái tạo và ứng dụng thí nghiệm trong các môi trường cụ thể, nhưng vật liệu mới vẫn có những hạn chế. Theo giáo sư Sun Peijie từ Phòng thí nghiệm Vật lý Vật chất Ngưng tụ Quốc gia Bắc Kinh, vật liệu mới cần được sử dụng trong môi trường có nhiệt độ khoảng 4 Kelvin. Thêm vào đó, các chuyên gia cần vượt qua một số thách thức kỹ thuật trước khi có thể ứng dụng rộng rãi. Giáo sư Sun cũng cho biết, việc tìm ra chất siêu rắn có thể truyền cảm hứng cho các nhà khoa học khám phá những vật liệu khác, từ đó thúc đẩy vật lý phát triển.

TIN CŨ HƠN
10 hiện tượng thiên nhiên hiếm thấy

10 hiện tượng thiên nhiên hiếm thấy

Có những hiện tượng thiên nhiên bạn chưa biết đến, vì ít khi chúng xảy ra hay vì  bạn ở một vị trí địa lý không xảy ra những bất thường.

Đăng ngày: 14/10/2025
Nguồn gốc các loại năng lượng tái tạo trên thế giới và quá trình khai thác

Nguồn gốc các loại năng lượng tái tạo trên thế giới và quá trình khai thác

Hiện nay trên toàn cầu, năng lượng tái tạo đang sử dụng chỉ chiếm 16%, quá ít ỏi so với tiềm năng thực tế của nó. Năng lượng tái tạo sử dụng chủ yếu để ứng dụng vào ngành điện.

Đăng ngày: 14/10/2025
Khám phá những điều thú vị về loài chim cánh cụt

Khám phá những điều thú vị về loài chim cánh cụt

Chim cánh cụt cư ngụ chủ yếu ở Nam Cực lạnh giá với nhiệt độ trung bình - 49 độ C

Đăng ngày: 14/10/2025
Ưu và nhược điểm của năng lượng gió

Ưu và nhược điểm của năng lượng gió

Giống như năng lượng mặt trời, năng lượng gió phát triển nhanh nhất nguồn năng lượng trên thế giới Hoa Kỳ đặt mục tiêu sản xuất 20% điện năng bằng năng lượng gió vào năm 2030.

Đăng ngày: 14/10/2025
Nơi thi thể không phân hủy do quá lạnh ở Na Uy

Nơi thi thể không phân hủy do quá lạnh ở Na Uy

Longyearbyen là một thị trấn với 2.000 cư dân chủ yếu sống dựa vào khai thác than đá ở quần đảo Svalbard xa xôi của Na Uy, theo Sun.

Đăng ngày: 14/10/2025
Một quốc gia nhập khẩu kỷ lục tới 75 tấn vàng của Nga: Họ dùng vàng để làm gì?

Một quốc gia nhập khẩu kỷ lục tới 75 tấn vàng của Nga: Họ dùng vàng để làm gì?

Quốc gia này đang gia tăng mạnh lượng vàng nhập khẩu có nguồn gốc từ Nga.

Đăng ngày: 14/10/2025
Quá trình

Quá trình "tịnh thân" thảm khốc của nữ thái giám - nhân vật bí ẩn trong lịch sử Trung Quốc

Với một quốc gia ngay từ thời cổ đại đã luôn có tư tưởng trọng nam khinh nữ, việc đưa những người phụ nữ vào cung để "tịnh thân" làm quan có lẽ là một điều ngoại lệ và khó hiểu.

Đăng ngày: 14/10/2025
Khoa Học News