老式材料可以为量子计算提供动力,减少数据中心能源消耗

宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的一个团队表示,对经典材料的新改造可以推进量子计算并使现代数据中心更加节能。

来源:宾夕法尼亚州立大学

宾夕法尼亚大学公园——宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的一个团队表示,对经典材料的新改造可以推进量子计算并使现代数据中心更加节能。

钛酸钡于 1941 年首次发现,以其块状或三维晶体中强大的电光特性而闻名。钛酸钡等电光材料充当电和光之间的桥梁,将电子携带的信号转换为光子或光粒子携带的信号。

然而,尽管钛酸钡前景广阔,但它从未成为调制器、开关和传感器等电光器件的行业标准。相反,铌酸锂——它更稳定、更容易制造,即使它的性能不太符合钛酸钡——填补了这一角色。但宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系教授、《先进材料》杂志上发表的这项研究的合著者文卡特·戈帕兰 (Venkat Gopalan) 表示,通过将钛酸钡重塑为超薄应变薄膜,这种情况可能会改变。

先进材料

“钛酸钡在材料科学界被认为是电光领域的冠军材料,至少在纸面上是这样,”Gopalan 说。 “它在室温下以其大块、单晶形式具有最大的电光特性值之一。但在商业化方面,它从未实现飞跃。我们所做的就是表明,当你采用这种经典材料并以正确的方式对其进行应变时,它可以做到人们认为不可能的事情。”

研究小组将钛酸钡制成约 40 纳米厚的薄膜,比人类头发丝薄数千倍。通过在另一个晶体上生长薄膜,研究人员迫使原子进入新的位置,形成科学家所说的亚稳态相,这是一种不会以块体形式自然存在的晶体结构。

接下来,该团队希望将他们的工作扩展到钛酸钡之外。

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