Quanten Spin-Flüssigkeit für fehlertolerante Quantencomputer

?Stellen Sie sich ein Material vor, bei dem sich die atomaren magnetischen Momente, also die Elektronenspins, selbst bei extrem niedrigen Temperaturen nicht starr anordnen,“ erkl?rt Dr. Philipp Gegenwart, Professor für Experimentalphysik. ?Statt wie in gew?hnlichen Magneten zu erstarren, verbleiben sie in einem fluktuierenden und verschr?nkten Quantenzustand. Dieser exotische Zustand wird als Quanten Spin-Flüssigkeit bezeichnet.“ Das Kitaev-Honigwabenmodell ist einer der theoretischen Vorschl?ge wie sich ein solcher Zustand herbeiführen l?sst. Quanten Spin-Flüssigkeiten k?nnen gebrochenzahlige Anregungen und topologische Ordnung beherbergen, was künftige Anwendungen in der fehlertoleranten Quanteninformatik erm?glicht.

Leider verhalten sich Kitaev-Materialien nicht ganz nach diesem Muster, sie zeigen zus?tzliche magnetische Wechselwirkungen, die die Spins bei niedrigen Temperaturen zu regelm??iger Anordnung zwingen. ?Bei der 欧洲冠军联赛_欧冠冠军足彩￥app在线投注 nach einer echten Kitaev-Spinflüssigkeit geht es deshalb darum, ein Material zu finden – oder kontrolliert zu modifizieren - bei dem solche St?rungen beseitigt oder unterdrückt werden,“ sagt Dr. Bin Shen, wissenschaftlicher Mitarbeiter und Erstautor der Ver?ffentlichung.?

Kontrolle von Kitaev-Materialien mit hydrostatischem Druck

Hydrostatischer Druck hat sich als leistungsf?higes experimentelles Instrument erwiesen, um das empfindliche Gleichgewicht der Wechselwirkungen in Kitaev-Materialien zu untersuchen und zu manipulieren. Der Druck ver?ndert die Bindungswinkel und Atomabst?nde im Kristallgitter, die miteinander in Wechselwirkung stehen, und wirkt wie eine Stellschraube.
Frühere Untersuchungen potenzieller Kitaev-Materialien zeigten, dass Druck in Kitaev Materialien oft eine strukturelle Dimerisierung bewirkt, die zwar die magnetische Ordnung unterdrückt, aber auch das wabenf?rmige Netzwerk verzerrt und so das System vom gewünschten Quantenspin-Flüssigkeitszustand verdr?ngt.

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