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原子核自旋或成新式存储器

  核旋转或进入新的记忆

  科学家首次在核旋数据阅读
2010年12月18日MVP:科技日报作者:刘霞据美国物理学家组织网12月报道17日(北京时间)报道,科学家在实验室里实现了核自旋存储数据和第一次电子阅读,其中数据存储时间长达112秒。研究人员说,核自旋有可能成为世界上最小的计算机记忆,这些新的记忆可以广泛用于量子计算机。这项研究是由犹他州大学的克里斯托弗·博姆和丹尼尔·麦考密梅澳大利亚悉尼在12月17日的“科学”杂志上,博姆说:“这是一种储存和阅读信息的新方式,科学家们从来没有电子阅读过核自旋存储的数据。两年前,一个研究小组也报告说,他们把所谓的“量子数据”存储在原子核中两秒钟,但没有读取数据。 2006年,Boehm团队以数据证明10000个自旋电子被存储在一个读出嵌入在硅半导体中的磷原子是可行的,而现在,新的实验数据实现了一个核自旋存储和电子阅读。在最新的McCarmont实验中,Bohm团队使用了一块尺寸约1mm2的硅片,掺杂了磷,并在其上放置了电接点。该装置位于一个超强冷却容器内,该容器由一个通过导线和电流连接的超强磁场和一个记录数据的示波器包围。科学家使用高达8.59特斯拉的磁场来调整磷电子的自旋。接下来,科学家利用接近太赫兹电磁波的脉冲使电子在磷原子周围移动,然后利用FM范围内的无线电波读取存储在电子中的自旋数据,并读取磷原子核中的自旋数据。随后,接近太赫兹波的脉冲被用于将原子自旋信息传回运行的电子,因为电子自旋被转换为电流时发生振荡,从而触发读出数据的过程。 Boehme说,在很短的时间内,物理学家可以读取相同的核自旋数据2000次,证明读数不会破坏原子核,所以数据可以被可靠地存储。博姆解释说,核自旋比存储信息的电子自旋更好。因为电子自旋很容易被周围电子和原子内部的温度所改变。位于原子中心的核的自旋不受电子云的影响。核旋存储信息较好,存储时间较长。在新的研究中,平均112秒的存储时间可能听起来不长,但博姆表示,现代计算机或笔记本电脑中的动态随机存取存储器(DRAM)以毫秒(千分之一秒)存储信息。 Boehmem指出,该技术仍然面临着巨大的技术障碍:核自旋存储和读取设备只能在3.2开尔文(只比绝对零度高一点点)工作,而这个温度,原子几乎冻结休息,只能稍微摆动。另外,器件必须被超强大的磁场包围,现在大量的原子核和电子自旋被读出,而真正的量子计算机只需要读取单个粒子的自旋,他们希望在这一点上能够在几年内做到这一点。戈登·摩尔沿着戈登·摩尔指导方针“革命”的路线,人类信息社会已经走了近半个世纪,今天似乎已经进入微电子时代的电子时代“除夕“,所以你处于电子研究的领域,你可以看到旋转式的设备,这种利用核自旋性能进行数据存储和读取的成就令人震惊,并将新的营养物质注入到年轻的自旋电子体中。尽管许多问题需要解决,例如极其苛刻的工作条件,博姆和麦卡锡却直截了当地看到我们在陡峭的春天寒意中飞翔着红色的蜻蜓。

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