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科学家重塑经典材料，助力量子技术的未来
经典晶体的重新设计版本揭示了意想不到的行为，暗示了更快、更高效的信息传输的新可能性。宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的一个团队表示，对一种众所周知的材料的新改造可能有助于推动量子计算的发展并减少现代数据中心的能源使用。钛酸钡，首次在 [...] 中被发现
来源:SciTech日报经典晶体的重新设计版本揭示了意想不到的行为，暗示了更快、更高效的信息传输的新可能性。
宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的一个团队表示，对一种众所周知的材料进行新的改造可能有助于推动量子计算的发展并减少现代数据中心的能源使用。
钛酸钡于 1941 年首次被发现，因其块状或三维晶体中强大的电光特性而受到重视。像这样的材料通过将电子携带的信号转换为光子（光粒子）携带的信号来连接电和光。
尽管有这些优点，钛酸钡从未成为调制器、开关和传感器等电光器件的标准材料。相反，铌酸锂取代了它，因为它更稳定且更容易制造，尽管它的性能不那么强。
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，将钛酸钡重塑为超薄应变薄膜可能会改变这一现状。
“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。”
性能提升和实际应用
Gopalan 解释说，与之前在低温下的结果相比，重新设计的材料将电子信号转换为光信号的效率提高了十倍以上。对于依赖超导电路的量子系统来说，需要这样的低温条件。
设计亚稳态阶段
DOI：10.1002/adma.202507564