功能。[1–6] 然而,迄今为止研究的大多数二维磁体的半导体特性都受到其导带和价带极窄宽度的强烈影响,通常为几十 meV 或更小。[7–13] 如此窄的带宽会导致电子局域化并阻碍低温电导率测量,这就是为什么探测二维半导体磁性的传输实验迄今为止仅限于研究穿过原子级薄多层势垒的隧穿。[14–21] CrSBr [22](见图 1a)——一种最近推出的二维磁性半导体——似乎是个例外。[23,24] 第一性原理计算(如图 1b 所示)预测其导带宽度约为 1.5 eV。 [24,25] 因此,可以成功进行低温平面磁阻测量(见图 1c、d),并通过分析确定磁相图。[23] 这种材料的独特磁性能通过范德华 (vdW) 界面实验得到进一步展示,其中发现 CrSBr 在相邻的石墨烯层中留下了巨大的交换相互作用,比早期在类似异质结构研究中报道的要强得多。[26]
摘要:基于石墨烯的体育场形量子点(QD)的实验实现很少,并且与扫描的探针显微镜不相容。然而,这些QD中电子状态的直接可视化对于确定这些系统中量子混乱的存在至关重要。我们报告了由单层石墨烯(MLG)和双层石墨烯(BLG)组成的异质结构设备中静电定义的体育场形状QD的制造和表征。要实现体育场形状的QD,我们利用扫描隧道显微镜的尖端在支撑六角硼氮化硼中充电。体育场的可视化状态与基于紧密结合的模拟一致,但缺乏清晰的量子混乱特征。基于MLG的体育场QD中缺乏量子混乱特征归因于由于克莱因隧穿而引起的配置潜力的泄漏性质。相反,对于基于BLG的体育场QD(具有更强的配置)的量子混乱是由平滑的配置电势所阻止的,从而降低了状态之间的干扰和混合。关键字:量子点,单层石墨烯,双层石墨烯,量子混乱,STM
原子级厚度的二维 (2D) 过渡金属二硫属化物 (TMD) 超导体能够实现均匀、平坦和干净的范德华隧穿界面,这促使它们被集成到传统的超导电路中。然而,必须在 2D 材料和三维 (3D) 超导体之间建立完全超导接触,才能在这种电路中采用标准微波驱动和量子比特读出。我们提出了一种在 2D NbSe 2 和 3D 铝之间创建零电阻接触的方法,这种接触表现为约瑟夫森结 (JJ),与 3D-3D JJ 相比具有更大的有效面积。由 2D TMD 超导体形成的器件受到薄片本身的几何形状以及与块体 3D 超导引线的接触位置的强烈影响。我们通过金兹堡-朗道方程的数值解提出了 2D-3D 超导结构中超电流流动的模型,并与实验结果非常吻合。这些结果表明我们向新一代混合超导量子电路迈出了关键一步。
五枚硬币之谜 23 纠缠——鬼魅般的超距作用 25 布洛赫球 26 肖尔算法 28 格罗弗算法 30 量子退火 32 量子隧穿 33 旅行商 34 退相干 36 量子纠错 37 结论 38 参考文献 39 第三章:数据经济 41 互联网 42 ARPANET 42 TCP/IP 43 繁荣、萧条与繁荣 44 社交媒体 45 大数据 48 结构化数据处理 49 非结构化数据处理 49 大数据架构 51 云 53 人工智能 55 人工智能的起源 55 模仿游戏 57 人工智能的化身 57 区块链 60 去中心化 60 不变性 61 可追溯性 62 量子计算 63 结论 63 参考文献 64 第四章:对金融服务的影响 65量子计算应用 66 市场风险 67 信用风险 69 技术限制 70 量子启发数字退火 71
摘要˗˗本文解决了一个重要的问题:量子隧道如何影响半导体设备中的晶体管微型化,以及对未来技术的更广泛含义是什么?本文讨论了晶体管小型化所带来的挑战,并使用量子力学的理论原理(例如Schrödinger方程和海森堡的不确定性原理)引入了量子隧道。本文比较了对石墨烯,过渡金属二分法源和拓扑绝缘子的评估及其对量子隧穿的影响。本文进一步探讨了高级模拟方法,例如密度功能理论,量子蒙特卡洛等。在小晶体管中建模隧道效应。本文还探讨了量子隧道在量子计算中的作用,尤其是在量子量的开发中,探索纳米技术和机器学习在优化隧道效应中的整合。我们的讨论整合了这些发现,探讨了对当前和未来半导体技术的影响,并以对晶体管技术和量子隧道的发展的预测结论。索引术语˗˗量子隧道,量子蒙特卡洛,未来的半导体技术
抽象的隧穿纳米管(TNT),连接的细胞之间的开放膜通道代表了一种新型的直接通信方式,以扩散各种细胞材料,包括生存信号或死亡信号,遗传材料,细胞器和病原体。他们的发现促使我们回顾了我们对涉及细胞通讯的许多生理和病理过程的理解,但也使我们能够在远处发现新的交流机制。虽然这已经丰富了田地,但它也引起了一些混乱,因为已经描述了不同的TNT样突起,尚不清楚它们是否具有相同的结构 - 功能。大多数研究都是基于低分辨率成像方法的,主要问题之一是不一致地证明了这些各种连接与转移属于不同种群之间的材料之间的概念。此简短审查研究了TNT的基本属性。在成年组织中,TNT被不同的疾病,应力和燃料信号刺激。“另外”,基于突触刺和TNT伪造的发展过程的相似性,我们认为大脑中的TNT早于突触传播,在未成熟神经元电路的编排中发挥了作用。
电子与电气工程实验室 电子与电气工程实验室 (EEEL) 的研究项目涵盖了电气、电子、电磁和光电材料、组件、仪器和系统的几乎所有关键学科,并侧重于计量学。实验室在马里兰州盖瑟斯堡和科罗拉多州博尔德设有实验室;其年度预算约为 8000 万美元。EEEL 的项目涵盖以下领域的测量和相关研究:(1) 基本电气单元;(2) 超导电子学和约瑟夫森结器件、量子霍尔效应器件和单电子隧穿现象的应用;(3) 高临界温度和低临界温度超导体、器件和系统;(4) 磁性材料、块体和薄膜,包括记录介质和磁头;(5) 硅和复合半导体材料、工艺和器件,包括功率器件;(6) 用于纳米级制造控制的测试结构; (7) 光电子学,包括光波通信和传感技术、激光器和光学记录;(8) 微波和毫米波材料、仪器、系统和天线,包括单片微波/毫米波集成电路;(9) 电磁兼容性和干扰,包括辐射和传导,包括电能质量;(10) 射频和微波/毫米波噪声;(11) 电介质材料
绝热通道技术用于将系统从一个量子态驱动到另一个量子态,在物理和化学中得到广泛应用。我们专注于在强耦合系统上空间传输量子振幅的技术,例如模拟拉曼绝热通道 (STIRAP) 和绝热通道相干隧穿 (CTAP)。先前的结果表明,该技术在某些图上有效,例如线性链、方格和三角格以及支链。我们证明,类似的协议在一大类 (半) 二分图中更普遍地起作用。特别是在随机耦合下,绝热传输在允许完美匹配的图上是可能的,无论是在发送方被移除时还是在接收方被移除时。STIRAP/CTAP 的许多有利稳定性特性都是继承的,我们的结果很容易应用于多个潜在发送方和接收方之间的传输。我们用数字测试了树叶之间的传输,发现传输出奇地准确,尤其是在使用跨接时。我们的研究结果可能应用于多台量子计算机之间的短距离通信,并在图论中提出一个关于 0 值附近谱间隙的新问题。
理论研究了在纯失相和耗散环境下利用量子点接触(QPC)测量双量子点(DQD)系统的几何相位。结果表明,在这两种环境下,准周期内量子点间的耦合强度对准周期内几何相位的影响增强,这是由于连接两个量子点的隧穿通道宽度的扩大,加速了量子点间电子的振荡,使其演化路径变长。另外,由于系统与QPC间较强的耦合将电子冻结在一个量子点内,演化路径所包围的立体角近似为零,因此几何相位存在一个明显的近零区域,这与量子芝诺效应有关。对于纯失相环境,随着失相率的增加,几何相位被抑制,这仅是由系统的相位阻尼引起的。在耗散环境下,几何相位随着弛豫速率的增大而减小,这是由于体系的能量耗散和相位衰减共同作用的结果,该结果对在量子信息中利用几何相位构建基于量子点体系的容错量子器件具有指导意义。
邵燕杰博士摘要:微电子技术是过去 60 年来“数字”革命的支柱。近年来,随着人工智能和物联网的爆炸式增长,开发高性能、最大能效和最小占用空间的电子产品迫在眉睫。为实现这一目标,有两种方法颇具吸引力:(1)低压电子器件和(2)片上丰富的功能集成。在本次演讲中,我们将展示我们在这两个方面的最新研究成果。首先,我们通过利用断带异质结半导体系统(GaSb/InAs)中的量子力学隧穿来实现电源电压 ≤ 0.3 V。我们将展示在垂直纳米线隧穿晶体管配置中可以同时实现亚热电子开启、高驱动电流和最大占用空间可扩展性的组合。在 0.3 V 时,与最先进的 CMOS 技术相比,性能显著提升。其次,我们旨在利用非晶氧化物半导体开发多功能高密度后端 (BEOL) 电子和存储器平台。通过利用等离子体增强原子层沉积 (PEALD),我们合成了具有创纪录性能的增强型 BEOL 晶体管。此外,我们集成了铁电 (FE) 铪锆氧化物 (HZO) 作为非易失性存储器组件,制造了有源面积级 FE 晶体管,并研究了单域级 FE 开关行为。最后,我们将简要讨论氧化物基 FE 晶体管中 FE 疲劳的可能原因。简介:邵燕杰目前是麻省理工学院 (MIT) 微系统技术实验室 (MTL) 的博士后研究员。他于 2019 年获得中国科学技术大学 (USTC) 的学士学位,2021 年获得麻省理工学院的硕士学位,并获得博士学位。 2023 年获麻省理工学院博士学位。他的研究兴趣包括新兴半导体和电介质、纳米电子学和 AI 硬件。他是 2023 年英特尔杰出研究员奖的获得者。