科学家制成世界上最纯净的硅,可用于构建高性能量子比特设备

英国曼彻斯特大学与澳大利亚墨尔本大学合作,研制出一种超纯硅,可用于构建高性能量子比特设备。这也是为可扩展量子计算机铺平道路所需的基本组件。发表在最新一期《自然·通讯材料》杂志上的研究成果,有望定义和推动量子计算的未来。曼彻斯特大学先进电子材料教授理查德·库里表示:“这是一项有可能为人类带来变革技术的关键一步,它让人们有能力处理大规模数据,并能找到解决复杂问题的方法,例如应对气候变化和医疗保健等领域的挑战。”硅是经典计算的基础材料,被认为是可扩展量子计算机的关键解决方案。在过去的60年里,科学家一直在学习如何设计硅以使其发挥出最佳性能。但在量子计算中,这一切面临许多问题。天然硅由3种不同质量的同位素组成——硅-28、硅-29和硅-30。其中硅-29约占硅的5%,会引起“核触发”效应,导致量子比特丢失信息。在最新研究中,科学家提出一种新方法,能够去除硅中的硅-29和硅-30同位素。这种方法制成的硅将成为大规模制造量子计算机的完美材料......阅读全文

硅碳材料改性之表面包覆!

针对硅导电性差、电化学反应中体积变化大以及形成的SEI膜不稳定等缺点,科研人员提出用碳材料对纳米硅进行改性(即制备纳米硅/碳复合材料(Nano-Si/C))以取得综合优异的电化学性能。表面包覆包覆是纳米材料改性中用得最多的方法之一。在电化学反应过程中,均匀稳定的SEI容易在碳材料外表面形成,较难在S

硅基三量子位系统内纠错首次演示

科技日报北京8月25日电 (记者刘霞)日本理化学研究所科学家在最新一期《自然》杂志撰文指出,他们首次在基于硅的三量子位量子计算系统内演示了纠错,朝着大规模量子计算迈出了重要一步,也为实现实用型量子计算机奠定了基础。量子计算机在原理上拥有超快的并行计算能力,有望在密码破译、材料设计、药物分析等领域,提

发现水蒸气环境下硅量子点荧光机制

  中科院上海应用物理研究所科研人员运用含时密度泛函理论,阐述了水蒸气环境中硅量子点的奇异荧光机制。相关成果日前发表于《物理化学快报》杂志。  水环境对硅量子点的光学特性有明显影响,但目前水蒸气环境下硅量子点的荧光机制并没有得到足够的认识。  研究人员利用含时密度泛函理论,解释了一个关键问题:在水环

德国瓦克推出化学高纯有机硅精密薄膜

  10月16~23日,德国瓦克化学股份有限公司将携ELASTOSIL高纯有机硅精密薄膜参加今年在杜塞尔多夫举办的第19届国际塑料和橡胶博览会。届时,瓦克集团将向参观者展示这种新型产品。   据悉,瓦克推出的ELASTOSIL高纯有机硅精密薄膜,以卷轴形式销售。这种薄膜完全由有机硅弹性体制成,厚度

宁波材料所纳米硅基负极材料研究取得进展

  相对于传统石墨负极材料(372mAh/g),硅负极材料具有极高的理论比容量(3580mAh/g),是未来高能量密度动力锂离子电池负极材料首选。但硅负极材料在充放电循环过程中存在体积变化(高达3倍以上),造成硅颗粒粉化,从而引发SEI膜反复再生库伦效率低,电接触变差极化增大,使实际硅负极材料循环寿

澳制成首个基于硅的可工作量子位

          据物理学家组织网近日报道,由澳大利亚新南威尔士大学科学家领导的研究团队基于硅材料内的单个原子,制成了首个可工作的量子位。这一成果具有里程碑式的意义,为未来研发超强大的量子计算机铺平了道路。相关论文刊发在同日出版的《自然》杂志上。

从原子水平检测硅材料的技术出炉

有望研发出新型硅结构材料  据美国物理学家组织网报道,美北卡罗莱纳州立大学科学家们研究出一种先进的方法,能从原子尺度分析出硅材料里的组合成分。这种技术增进了人们对原子结合形式的理解和控制,有望改善硅材料的结构性能,开发高效微晶片和新型设备。相关研究发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)网

硅纳米管:自组生长新纳米材料

  湖南大学博士生导师唐元洪教授课题组率先合成自组生长的硅纳米管,标志着我国在纳米材料研究方面取得重大突破。   自组生长的硅纳米管是在一定条件下由一个个原子自己搭建生成、内部排列有序的纳米管,它完全可以体现硅纳米管的真实特性,同时具备碳纳米材料和硅纳米线材料的性能,在传感器、晶体管、光电器件等方

石墨烯:“后硅时代”的新潜力材料

  石墨烯是一种由碳原子紧密排列而成的蜂窝状结构的二维晶体,看上去近似一张六边形网格构成的平面。它是目前已知最薄的一种材料,单层的石墨烯只有一个碳原子的厚度,属于纳米材料的一种。   2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin

德国发明超微硅纳米谐振器

    德国伊尔姆瑙理工大学23日报告说,该校研究人员已研制出硅纳米谐振器,这是目前世界上最小的硅纳米谐振器之一。这一发明可进一步提高纳米级微观结构成像的分辨率,对医学等领域的研究具有重要意义。     伊尔姆瑙理工大学制成的这种纳米谐振器的

单晶硅的单晶硅制备与仿真

主要有两种方法:直拉法(Cz法)、区熔法(FZ法);1)直拉法其优点是晶体被拉出液面不与器壁接触,不受容器限制,因此晶体中应力小,同时又能防止器壁沾污或接触所可能引起的杂乱晶核而形成多晶。此法制成的单晶完整性好,直径和长度都可以很大,生长速率也高。所用坩埚必须由不污染熔体的材料制成。因此,一些化学性

氟电极法测定硅铁试样中的硅

一、方法要点硅铁试样先经碱熔,随后用热水及HCl浸取,定容后,吸取部分试液放入50mL烧杯中,在微酸性介质中,用过量KF(或NaF+KCl)溶液沉淀硅酸为K2SiF6,然后用氟电极法测定溶液中NaF的余量来换算硅的含量。在掩蔽剂存在下,可以排除共存的Fe3+、Al3+、Mn2+、Ni2+等离子的干扰

首款3D原子级硅量子芯片架构问世

  据澳大利亚新南威尔士大学官网近日报道,该校科学家证明,他们可以在3D设备中构建原子精度的量子比特,并实现精准的层间对齐与高精度的自旋状态测量,最终得到全球首款3D原子级硅量子芯片架构,朝着构建大规模量子计算机迈出了重要一步。  在最新研究中,新南威尔士大学量子计算与通信技术卓越中心教授米歇尔·西

半导体所硅量子点发光机制研究取得新成果

  延续了半个多世纪的摩尔定律预计将在2020年左右失效,硅基光电集成技术有望接替微电子成为未来信息技术的基石,但硅基光电子集成技术的实用化面临缺少硅基片上光源这一最后障碍。因此,硅基片上光源是当前半导体技术皇冠上的明珠,其研制成功将引领整个硅基光电子集成技术的重大变革。硅光电集成技术处于前沿探索阶

硅基量子芯片自旋轨道耦合强度实现高效调控

  中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作,在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控,为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质提供了重要的指导意义。研究成果日前在线发表于《

硅量子计算机保真度获重大突破

英国《自然》杂志19日连发三篇论文,来自三个团队的科学家们在开发容错量子计算机方面取得重要突破。他们验证了硅双量子位门保真度,超越了容错计算机的阈值(99%)。研究结果证实,硅材料中强大、可靠的量子计算正在成为现实。研究还表明,硅量子计算机与超导和离子阱一样,是实现大规模量子计算机研发的有前途的候选

硅芯片上可集成最小量子光探测器

英国布里斯托大学的研究人员在扩展量子技术方面取得了重要突破。他们将世界上最小的量子光探测器集成到硅芯片上。相关研究发表在17日出版的《科学进步》杂志上。规模化制造高性能电子和光子学硬件是实现下一代先进信息技术的基础。然而,如果没有真正可扩展的量子技术硬件制造工艺,量子技术带来的益处将无法得到完全呈现

硅纳米晶体管展现出强量子限制效应

  据美国物理学家组织网3月21日报道,美国得克萨斯大学的一个研究小组用非常细的纳米线制造出一种晶体管,表现出明显的量子限制效应,纳米线的直径越小,电流越强。该技术有望在生物感测、集成电路缩微制造方面发挥重要作用。相关研究发表在最近出版的《纳米快报》上。     实验中,他们用平版

六硅基量子位处理器首次实现完全控制

  荷兰科学家首次实现了由6个硅基量子比特组成的完全可互操作的量子阵列。而且,他们借助新的芯片设计方法、自动化校准程序,以及量子比特初始化和读出方法,能以较低错误率操作这些量子比特,有望催生硅基可扩展量子计算机。相关研究刊发于今天出版的《自然》杂志。  量子比特是量子计算机的基本计算单位,目前有几种

半导体所硅量子点发光机制研究取得新成果

  延续了半个多世纪的摩尔定律预计将在2020年左右失效,硅基光电集成技术有望接替微电子成为未来信息技术的基石,但硅基光电子集成技术的实用化面临缺少硅基片上光源这一最后障碍。因此,硅基片上光源是当前半导体技术皇冠上的明珠,其研制成功将引领整个硅基光电子集成技术的重大变革。硅光电集成技术处于前沿探索阶

物理所预言硅烯中的量子自旋霍尔效应

  最近,中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)姚裕贵研究员以及博士生刘铖铖、冯万祥采用第一性原理,系统地研究了硅烯的晶体结构、稳定性、能带拓扑和自旋轨道耦合打开的能隙,预言了在硅烯中可以实现量子自旋霍尔效应。     近几年来,拓扑绝缘体的研究在世界范围内飞速发展,并成为凝聚态物理研

美国生产出99.9999%最高纯度硅-可为量子计算铺路

用于提纯硅的装置。硅沉积室的内部。  继去年获得纯度高达5个9(99.9998%)的硅后,美国国家标准与技术研究院的团队又一次刷新纪录:他们使用一项相对简单的技术,生产出了可能是目前纯度最高的硅,该材料99.9999%以上的成分为硅28,仅有不到百万分之一为不确定的同位素硅29。  许多量

激光微爆技术把硅变成复杂新材料

  硅是制造计算机芯片的常见材料。最近,澳大利亚国立大学(ANU)和英国伦敦大学学院的研究人员合作,在硅上制造出激光诱导的微小爆炸,从而创造出多种奇特的新材料。研究人员认为,这一新技术有望为超导、高效太阳能电池和光传感器领域带来更简化的创新和制造工艺。  该研究负责人、ANU激光物理学家安德烈·罗德

MEMS科学研究开始逐渐弃用硅材料

  自1984年以来,“固态传感器、执行器及微系统研讨会”(The Solid State Sensors, Actuators and Microsystems Workshop)一直都是最高水平MEMS新技术的展示舞台。该国际研讨会是MEMS领域最具竞争力的会议之一,众多提交的参会文摘中,只有1

有机硅封装材料在京实现产业化

近期,由北京康美特科技股份有限公司(以下简称康美特)承担的北京市科技计划课题“太阳能光伏组件有机硅封装材料的产业化”通过北京市科委组织的专家组验收。目前,太阳能光伏组件封装常用EVA胶膜,该胶膜在150度以上温度时,耐热性能下降,且在潮湿条件下可能发生热降解以及胶膜黄变,严重影响光伏电池组件使用寿命

镍铬镍硅热电偶丝的材料介绍

中文名称镍铬-镍硅热电偶丝英文名称nickel-chromium/nickel-silicon thermocouple wire定  义名义成分质量比为Ni-10%Cr的二元合金丝与Ni-3%Si的合金丝组成的热电偶丝。应用学科机械工程(一级学科),仪器仪表材料(二级学科),测温材料(仪器仪表)(

半导体硅材料分选仪的使用和原理

1、测试电源,电源电压值应该在220V左右,电压偏差不得超过2%,否则影响测试定标,偏差过大甚至会损坏电路。(AC110V使用需要配备AC110V转AC220V电压转换器)2、接好测试线,测试线连接到仪器上时,务必确保仪器上插座的凸起与测试线插头的凹槽对应好,并将螺圈旋紧。3、接好电源线;上电,开关

超灵敏硅单光子探测器取得重要进展

  由无锡中微晶园电子有限公司牵头承担的国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”重点专项“高灵敏硅基雪崩探测器研发及其产业化技术研究”项目经过近两年的努力,突破了低抖动、大光敏面硅单光子探测芯片设计、界面电场调控的离子注入和氧化层制备、低噪声芯片封装等关键技术,开发出硅单光子探测器样机。近日,项目顺

超均匀无序波导和近红外硅光子学器件

  近日,来自美国和英国的一个联合研究小组的研究人员们推出了超均匀无序平台实现近红外(NIR)光子设备来创建、探测和操纵光。 他们在一个绝缘体上的硅(SOI)平台上建造了这个装置,以演示在一个不受晶体对称性约束的灵活的硅集成电路结构的功能。   科学家们报告了被动器件元件的结果,包括波导和谐振器与传

钼蓝分光光度法测定纯镍中的硅

一、方法要点试样以盐、硝酸溶解,析出的硅酸用氢氟酸络合,在微酸性介质中,与钼酸铵生成硅钼黄杂多酸。然后在酒石酸存在下,用l-氨基-2-萘酚-4-磺酸还原成硅钼蓝,借此进行吸光度测定,本法适用于含硅量在0.05%~1%的测定。二、试剂与仪器(1)浓盐酸、浓硝酸、氢氟酸、硼酸。(2)钼酸铵:5%溶液。(