Учёные разработали инновационную технологию, которая позволяет создавать материалы с атомной точностью. Специалисты из Национальной лаборатории Оук-Ридж, работающей при Министерстве энергетики США, представили метод, способный решить ключевые задачи в области квантовых вычислений и связи.
Разработанная технология, названная синтезоскопом, представляет собой усовершенствованный инструмент, который сочетает в себе синтез с высокоточной микроскопией. Этот прибор позволяет исследователям точно размещать атомы в материалах, что может значительно изменить их свойства.
Как отметил Стивен Джесси, руководитель исследования, «поскольку мы работаем на атомном уровне, мы взаимодействуем с квантовыми свойствами, которые проявляются спонтанно». Основная цель этой технологии — создание устройств, использующих квантовые явления для повышения вычислительных мощностей, улучшения безопасности связи и чувствительности детекторов.
Исследователи успешно продемонстрировали перенастройку электронного луча, создавая мелкие отверстия в графене и вставляя в них атомы олова, что позволяет вести процесс записи на атомном уровне. Эта технология может найти широкое применение в квантовой информатике, микроэлектронике и катализе.
Синтезоскоп открывает перспективы не только для разработки новых квантовых устройств, но и для создания материалов с уникальными свойствами. Благодаря способности точно манипулировать атомами, исследователи могут создавать структуры, которые ранее считались невозможными.
Кроме того, синтезоскоп может изменить подход к созданию квантовых сенсоров, которые обеспечат высокую чувствительность к изменениям окружающей среды. Это особенно важно для научных исследований, медицины и экологического мониторинга.
Стивен Джесси подчеркнул, что дальнейшие исследования будут направлены на оптимизацию технологии, чтобы сделать её доступной для широкой научной общественности. Это может позволить инженерам и ученым по всему миру использовать синтезоскоп для разработки новых квантовых приложений.
