Kỹ thuật tia X mới giúp các nhà khoa học quan sát vật liệu lượng tử phản ứng với xung Laser

Tóm tắt nội dung

• Các nhà nghiên cứu tại Argonne đã phát triển một kỹ thuật hình ảnh tia X để theo dõi phản ứng của silicon carbide đối với các xung laser cực nhanh, cung cấp những hiểu biết sâu sắc có thể cải thiện độ chính xác trong việc tạo ra các khiếm khuyết lượng tử.
• Các phép đo cho thấy năng lượng di chuyển qua tinh thể dưới dạng sóng cơ học nhanh và nhiệt tán xạ chậm hơn, ghi lại những thay đổi trên bề mặt và vào bên trong vật liệu.
• Kỹ thuật này có thể giúp các nhà nghiên cứu tinh chỉnh các điều kiện laser để tạo ra các khiếm khuyết đáng tin cậy hơn nhằm sử dụng làm qubits, mặc dù việc định vị chính xác vẫn là một mục tiêu dài hạn.
• Ảnh: Trong một kỹ thuật mới được phát triển tại Argonne, một chùm tia X được hướng vào silicon carbide vào một thời điểm được kiểm soát sau khi vật liệu bị xung ánh sáng laser bắn vào. Tia X hoạt động giống như một chiếc camera, cho phép các nhà khoa học quan sát trong thời gian thực cách vật liệu phản ứng với tia laser. (Haidan Wen/Argonne National Laboratory)

THÔNG CÁO BÁO CHÍ — Việc tạo ra một thiết bị lượng tử thường bắt đầu bằng việc cố tình làm hỏng một tinh thể.

Các nhà khoa học bắn một xung laser cực nhanh vào một vật liệu, đánh bật các nguyên tử ra khỏi vị trí và để lại những khiếm khuyết nhỏ được gọi là các lỗ trống (vacancies). Không phải là những lỗi sai, những lỗ trống này có thể hoạt động như qubits — các khối xây dựng cơ bản của thông tin lượng tử.