Физик из Университета Центральной Флориды открыл новый материал, который может лечь в основу новой эры квантовых материалов, состоящих из микроскопически уплотненной материи и способных изменить ход технологического развития.

Сегодня исследователи входят в Квантовую эпоху – вместо того, чтобы использовать кремний для развития технологий, они находят новые квантовые материалы, проводники, способные использовать и хранить энергию на субатомном уровне.

Доцент Университета Центральной Флориды Мадхаб Ньюпан (Madhab Neupane) всю свою карьеру изучал квантовую реальность и искал такие новые материалы, которые должны стать основой технологии разработки квантовых компьютеров и долговечных запоминающих устройств. Эти приборы повысят вычислительную мощность больших данных и значительно уменьшат потребление энергии, необходимой для питания электроники.

Большие компании осознают, насколько велик потенциал таких разработок, и финансируют исследования. Microsoft вложился в StationQ – лабораторию, предназначенную исключительно для изучения области топологических квантовых вычислений. Google вступил в сотрудничество с NASAнад проектом QuantumAILab, изучающим способы объединения квантовых вычислений и искусственного интеллекта. Как только квантовые феномены станут понятными и их можно будет спроектировать, новые технологии вполне могут изменить наш мир подобно тому, как это сделала электроника в конце XX века. Открытие Ньюпана, доклад о котором был опубликован в журнале NatureCommunications – большой шаг по пути к достижению этой цели.

Кристальная структура и образец Hf₂Te₂P / Madhab Neupane, UCF

«Наше открытие еще на один шаг приближает нас к применениюквантовых материалов, а также помогает нам лучше понять взаимодействия между различными квантовыми фазами», – говорит Ньюпан.

Ньюпан и его команда открыли материал Hf2Te2P, химически состоящий из гафния, теллура и фосфора. Это первый материал, обладающий несколькими квантовым свойствами, т.е. имеет более одного электронного образца, развивающегося внутри электронной структуры, что наделяет его диапазоном сразу нескольких квантовых свойств.

«С открытием такого невероятного материала, мы оказались на пороге получения более глубокого понимания взаимодействия топологических фаз и разработки основы новой модели, которая даст начало новым технологиям, по сути – это кремний новой эры», – говорит Ньюпан.