最新海外报道揭示，科研团队突破性提出了一种量子计算与传感的新构想，该构想依托于对材料磁性的巧妙操控，旨在实现量子态的持久化，为量子计算机的发展带来全新活力。
研究焦点锁定在一种名为溴硫化铬的独特材料上。这种材料具有原子层超薄且层层叠放的特性，被比喻为“千层酥”。它在量子信息存储领域表现出卓越的潜力，能够通过电荷、光子、磁性，甚至声子振动等手段来存储量子信息。更令人振奋的是，它能够利用磁控激子技术锁定量子数据。
激子，这一看似普通的物理现象，在溴硫化铬中展现出非凡特性。在极低温度（约132开尔文，即-141摄氏度）下，该材料的原子层会被磁化，相邻层磁场方向相反。一旦温度升高，磁性消失，激子便能在材料中自由移动。
值得注意的是，由于材料仅由一个原子层组成，激子被限制在一条线上，这种一维的“束缚”减少了外界干扰，使得量子信息能够更持久地保存。
在《自然·材料》杂志2月19日发表的最新研究中，研究人员利用20束超短红外激光脉冲照射该材料，并用另一束激光激发激子至更高能量状态。出乎意料的是，他们发现了两种不同类型的激子，而非预期的单一类型。
激光照射的方向决定了激子的排列，从不同角度照射，激子要么整齐排列，要么扩散成三维混乱状态。这种差异成为提升稳定性的关键。
雷根斯堡大学实验与应用物理学教授鲁珀特·胡贝尔指出：“磁序为调控激子及其相互作用提供了新手段，这将为未来的电子和信息技术带来革命性变革。”
目前，研究团队正积极探索激子能否转化为磁自旋激发。若成功，这将在光、自旋和电荷之间实现量子信息的自由交换。密歇根大学电气与计算机工程教授马基洛·克拉表示：“从长远来看，我们有望构建一种量子机器或设备，它能同时利用光子、电子、磁性以及声子来传输、处理和存储信息，甚至实现这四种特性的结合。”
