研究人员发现如何抑制具有量子技术潜力的材料中的电子噪声

研究团队展示了原型设备,在高于一定电压时,其导电时的噪音低于正常电子流的噪音。

来源:UCLA

要点

  • 干扰通信设备和传感器的噪声是由于电子因所经过的材料中的缺陷和温度驱动的振动而散射而产生的。
  • 加州大学洛杉矶分校领导的研究小组证明,由两种非常规材料制成的微小电线可以将噪声降低到传统电子设备中可能的最低水平以下。
  • 这些发现不仅具有改进当前技术的潜力,而且还暗示了量子计算的可能性。
  • 困扰手机通话的低频模糊与电子如何在最小尺度的材料中移动和相互作用有关。电子闪烁噪声通常是由于传导电子的金属中的各种散射过程导致电子流中断而引起的。

    同样的噪声会阻碍先进传感器的检测能力。它还为量子计算机的发展制造了障碍——这些设备有望产生牢不可破的网络安全、处理大规模计算并以目前不可能的方式模拟自然。

    由于加州大学洛杉矶分校 (UCLA) 领导的一项新研究,这些技术可能即将迎来更安静、更光明的未来。研究小组展示了原型设备,在高于一定电压时,其导电噪声低于正常电子流的噪声。

    这些实验设备使用非常规材料形成纳米线,这种带子非常细,需要一千根或更多才能与一根头发的宽度相匹配。与传统电子产品(其中噪声水平往往保持恒定)相比,纳米线表现出令人惊讶的特性:噪声随着电流的增加而下降。

    材料的行为是由量子现象驱动的,其中电子与声子协同移动,温度驱动的振动可能导致闪烁噪声。重要的是,研究中的一种材料可以在室温及以上温度下抑制噪音。

    电子在波浪中冲浪