Nanyang Texnologiya Universiteti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Çip üzərində muare Chern cihazı. Kredit: NTU Sinqapur

NTU alimlərinin rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar qrupu işıqdan istifadə edərək maqnit sahələrini idarə etməklə, kvant materialları tərəfindən istehsal olunan elektrik cərəyanlarını dəqiq şəkildə istiqamətləndirmək üçün uzun müddətdir davam edən bir problemi həll edib. Onların tapıntıları bu cür materiallardan elektrik axınını idarə etmək üçün yeni yollar açır və enerjiyə qənaət edən kvant hesablama cihazları dövrünün başlanğıcını qoya bilər. Tədqiqat yanvar ayında Nature jurnalında dərc olunub .

Elektrik cərəyanı yaratmaq üçün maraqlı bir yol

Göllər və çaylardan keçən su kimi, elektrik cərəyanlarındakı elektronlar da elektron cihazlardan keçərkən müqavimətlə qarşılaşır. Bu müqavimət çox miqdarda istilik yaradır ki, bu da məlumat mərkəzləri və kvant kompüterləri kimi böyük hesablama qurğuları üçün problem yaradır və soyutma üçün böyük xərclərə səbəb olur.

Süni intellekt daha çox hesablama tətbiqlərinə tələbatı artırdığı üçün həddindən artıq miqdarda istilik yaratmamaq üçün müqavimətsiz axan elektrik enerjisi istehsal etməyə ehtiyac var. Bu “sərbəst axan” elektrik cərəyanları yeni aşağı güclü elektronika və yeni kvant hesablama texnologiyaları üçün yol aça bilər.

Bu cür elektrik cərəyanlarının ən perspektivli mənbələrindən biri cəmi bir neçə atom qalınlığında olan ultra nazik materiallardır. Bu təbəqələrin bir-birinə cüzi uyğunsuzluqla üst-üstə yığılması, muar Çern ferromaqniti kimi tanınan maqnit kvant materialı yaradır . Materialın mərkəzi izolyasiyaedici olsa da, elektronlar sürtünmə olmadan hamar yarış yolunda hərəkət edən avtomobillər kimi bu materialın kənarları boyunca sərbəst hərəkət edirlər.

Elektrik enerjisini idarə etmək üçün işıqdan istifadə

Lakin, bu elektronların axınını dəqiq idarə etmək və onları lazım olan yerə yönəltmək çətindir.

Elektron hərəkətinin istiqaməti ferromaqnitin maqnit sahəsinin istiqamətindən asılıdır. Alimlər aşkar etdilər ki, tıxac kimi fırlanan dairəvi polyarlaşdırılmış işığı istifadə edərək , muarlı Chern ferromaqnitinin maqnit sahəsinin istiqamətini dəyişdirərək elektronların axınını idarə edə biliblər. Portativ işıq fənərindən daha qaranlıq olan işıq şüası maqnit sahəsinin istiqamətini “yuxarıdan” “aşağıya” çevirdikdə, kənarlar boyunca hərəkət edən elektronların hərəkəti dərhal istiqaməti saat əqrəbinin istiqamətindən saat əqrəbinin əksinə dəyişir.Soldan sağa: NTU-nun Elektrik və Elektron Mühəndisliyi Məktəbindən Dr. Cai Xiangbin, Prof. Gao Weibo və Dr. Pan Haiyang. Mənbə: NTU Sinqapur

“Elektrik cərəyanlarının bu cür optik idarə olunması cəlbedicidir, çünki fiziki naqillərə ehtiyac olmadan elektrik enerjisinin istiqamətləndirilməsinə imkan verir. Metod həmçinin dəqiq və sürətlidir, böyük xarici avadanlıq tələb etmir”, – məqalənin müvafiq müəllifi olan NTU-nun Elektrik və Elektron Mühəndisliyi Məktəbinin (EEE) professoru Qao Veybo deyir.

Tədqiqatın ilk müəllifi, NTU-nun EEE-nin Prezident Doktoranturası üzrə təqaüdçüsü Dr. Cai Xiangbin deyir: “Enerjiyə qənaət edən proqramlaşdırıla bilən elektrik dövrələrinin dizaynını təmin etməklə , irəliləyişimiz həm də enerji istehlakını xeyli azaldan elektron cihazlara qapı açır”.

NTU-nun EEE-nin tədqiqatçısı Dr. Pan Haiyang əlavə edib ki, “İşimiz kvant məlumatlarının emalı üçün vacib olan muar Çern ferromaqnitləri ilə əlaqəli digər hadisələrin, məsələn, superkeçiriciliyin araşdırılmasına yol açır “.

Növbəti addımda tədqiqatçılar bu yenilikdən istifadə edərək kvant məlumatlarının emalının etibarlılığını araşdırırlar.

Nəşr detalları

Xiangbin Cai və digərləri, Moir Chern ferromaqnitinin optik keçidi, Təbiət (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-10048-4 . arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2508.19602

Jurnal məlumatları: arXiv , Nature  

Əsas anlayışlar

MaqnetizmOptika və lazerlərKvant alqoritmləri və hesablama2 ölçülü sistemlərMaqnit sistemləriTopoloji materiallar

Nanyang Texnologiya Universiteti tərəfindən təmin edilir