Forscher entdecken Quantenspinflüssigkeit in Gas

Forscher der Oregon State University haben mit Lithium-Osmiumoxid ein Material entdeckt, das als nächster Schritt zur Herstellung von Quantencomputern dienen soll. [...]

Lithium-Osmiumoxid kann Entwicklung von Quantencomputern antreiben.
Lithium-Osmiumoxid kann Entwicklung von Quantencomputern antreiben. (c) Pixelio.de, El-Fausto

Im Lithium-Osmiumoxid bilden OsmiumAtome ein wabenartiges Gitter, was wiederum das Phänomen der geometrischen Frustration hervorruft. Physiker glauben, dass dies als Anzeichen eines Anteils von Quantenspinflüssigkeit gewertet werden kann, welche grundlegende Kenntnisse auf dem Weg zum Quantencomputer liefern könnte.

Elektronen in ständiger Schwankung

Im Gegensatz zu einem permanenten Magneten, wie beispielsweise in einer Kompassnadel, bei dem Elektronen ausgerichtet rotieren und alle in die gleiche Richtung zeigen, ist das Verhalten der Elektronen bei einer magnetischen Frustration anders: „Hier ist die atomare Anordnung so, dass die Elektronenspins keine geordnete Ausrichtung erreichen können und stattdessen in einem ständig schwankenden Zustand sind – wie Ionen in einer Flüssigkeit“, sagt Forschungsleiter Mas Subramanian von der Oregon State University.

Das Lithium-Osmiumoxid zeigt selbst dann keine Anzeichen für eine magnetische Ordnung, wenn es gefroren ist – was wiederum nahelegt, dass es sich bei dem Flüssigkeitsanteil um Quantenspinflüssigkeit handelt. Subramanian ist höchst erfreut  über diese neue Entwicklung auf der Suche nach neuen Quantenspinflüssigkeiten, „da,“so der Forscher, “ sie die Art und Weise, wie wir Daten verarbeiten und speichern, revolutionieren kann.“

Bisher nur in anorganischen Materialien

Quantenspinflüssigkeit ist bisher lediglich in wenigen anorganischen Materialien vorgefunden worden, von denen einige Iridium enthalten. „Osmium steht im Periodensystem direkt neben Iridium und erfüllt alle Voraussetzungen, Verbindungen zu bilden, um den Zustand einer Quantenspinflüssigkeit aufrechtzuerhalten“, erklärt der Forschungsleiter.

Das Konzept von Quantencomputern basiert auf der Fähigkeit von subatomaren Partikeln, zu jeder Zeit in mehr als einem Zustand zu existieren. Das Arbeiten klassischer Computer beruht auf Bits, also Informationsteile, die in einem von zwei Zuständen existieren, entweder 0 oder 1. Bei Quantenrechnern werden Informationen in Quantenbits oder Qubits übersetzt, die viel mehr Informationen speichern können als die zwei Zustände 0 oder 1, da sie auch jeden Wert dazwischen einnehmen können.


Mehr Artikel

Frauen berichten vielfach, dass ihre Schmerzen manchmal jahrelang nicht ernst genommen oder belächelt wurden. Künftig sollen Schmerzen gendersensibel in 3D visualisiert werden (c) mit KI generiert/DALL-E
News

Schmerzforschung und Gendermedizin

Im Projekt „Embodied Perceptions“ unter Leitung des AIT Center for Technology Experience wird das Thema Schmerzen ganzheitlich und gendersensibel betrachtet: Das Projektteam forscht zu Möglichkeiten, subjektives Schmerzempfinden über 3D-Avatare zu visualisieren. […]

News

KI ist das neue Lernfach für uns alle

Die Mystifizierung künstlicher Intelligenz treibt mitunter seltsame Blüten. Dabei ist sie weder der Motor einer schönen neuen Welt, noch eine apokalyptische Gefahr. Sie ist schlicht und einfach eine neue, wenn auch höchst anspruchsvolle Technologie, mit der wir alle lernen müssen, sinnvoll umzugehen. Und dafür sind wir selbst verantwortlich. […]

Case-Study

Erfolgreiche Migration auf SAP S/4HANA

Energieschub für die IT-Infrastruktur von Burgenland Energie: Der Energieversorger hat zusammen mit Tietoevry Austria die erste Phase des Umstieges auf SAP S/4HANA abgeschlossen. Das burgenländische Green-Tech-Unternehmen profitiert nun von optimierten Finanz-, Logistik- und HR-Prozessen und schafft damit die Basis für die zukünftige Entflechtung von Energiebereitstellung und Netzbetrieb. […]

FH-Hon.Prof. Ing. Dipl.-Ing. (FH) Dipl.-Ing. Dr. techn. Michael Georg Grasser, MBA MPA CMC, Leiter FA IT-Infrastruktur der Steiermärkischen Krankenanstaltengesellschaft m.b.H. (KAGes). (c) © FH CAMPUS 02
Interview

Krankenanstalten im Jahr 2030

Um sich schon heute auf die Herausforderungen in fünf Jahren vorbereiten zu können, hat die Steiermärkische Krankenanstaltengesellschaft (KAGes) die Strategie 2030 formuliert. transform! sprach mit Michael Georg Grasser, Leiter der Fachabteilung IT-Infrastruktur. […]

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*