Tag archieven: elektronspin

“Kwantumcomputer nog lang geen concurrent van digitaal rekentuig”

Geplaatst op door
Beantwoorden
Fotonische kwantumchip?

De fotonische kwantumcomputer zou nu al nuttig en beter zijn dan de klassieke en aanzienlijk minder energie verbruiken (afb: Quantinuum)

Ik(=as) heb wel eens wel eens beweerd dat de kwantumcomputer altijd altijd een (fraaie?) toekomst zal blijken, net als kernfusie. Wat heeft die zo beloftevolle technologie tot nu toe opgeleverd dan veel werk voor kwantumonderzoekers? Erg weinig. Nu blijken ook meer ter zake kundige mensen (dan ik=as) een heel stuk met me mee te gaan. Voorlopig zal de kwantumcomputer ons mensen nog niet veel te bieden hebben, stellen MIT-onderzoekers in hun eerste jaarlijkse overzichtsrapport. Lees verder →

Elektronspin te gebruiken voor verbetering katalyse (?)

Geplaatst op door
Beantwoorden
Spinmanipulatie van kobaltkatalysator voor omzetting kooldioxide

Spinmanipulatie van een kobaltkatalysator voor omzetting van kooldioxide (afb: Liu Lin et al./eScience)

Scheikunde speelt een belangrijke rol in het ‘vergroenen’ van onze samenleving. Daarbij is katalyse een belangrijke factor. De reacties die allerlei systemen, zoals batterijen, aandrijven, kampen vaak met een trage kinetiek en energieverlies, vooral wanneer er meer elektronenover-drachten bij betrokken zijn. Eén kwantumeigen-schap, elektron-spin, is eigenlijk wat verwaarloosd bij het ontwerpen van katalysatoren, ondanks de fundamentele rol die die speelt bij het bepalen hoe atomen zich binden en reageren. Het zou steeds duidelijker zijn geworden dat dat een gemiste kans is. Het manipuleren van spintoestanden op katalysatoroppervlakken zou snellere, selectievere reacties mogelijk kunnen maken. Lees verder →

Energiezuinige opslag voor tijdelijk geheugen(?)

Geplaatst op door
Beantwoorden

baan-Halleffect

Het OBELIX -project richt zich op de ontwikkeling van energiezuinige ict-systemen. In dit geval gaat het om baanspinstromen. Als het evenwicht van een elektronspin verstoord wordt, bijvoorbeeld door stroom, ontstaat een aanzieniijke baandraai-impuls (gele pijl) en een stroom (zwarte pijl)  (afb.: Dongwook Go/JGU)

Datacentra zouden momenteel verantwoordelijk zijn voor ongeveer 1% van het totale wereldenergieverbruik, wat overeenkomt met 200 terawattuur per jaar. Deze enorme vraag naar energie heeft alom wetenschappers ertoe aangezet om  manieren te zoeken om het energieverbruik te verminderen. Onderzoekers van, onder meer, de Johannes Gutenberguniversiteit denken daar hun bijdrage aan te leveren met de ontwikkeling van het spin/baantorsie-magnetisch-RAM-geheugen (SOT-MRAM in Engelse afko). Die techniek zou zowel voor (mobiele) telefoons als supercomputers gebruikt kunnen worden en het energieverbruik voor gegevensopslag met 50% kunnen verminderen. Lees verder →

Lukt het dan toch met die vermaledijde kwantumcomputer?

Geplaatst op door
Beantwoorden
Kwantumchip van Equal1

Kwantumchip van Equal1 met zes kwantumstippen (afb: arxiv.org/Equal1)

Al vaak is de kwantumcomputer de hemel ingeprezen als een duizelingwekkende versnelling van de informatica, maar voorlopig blijft het nog bij krukken en kreupelen. Nu denken onderzoekers van het bedrijf Equal1 een grote stap gezet te hebben op weg naar kwantumcomputers met miljoenen, stabiele kwantumbits. Dat moet nog blijken. Voorlopig zijn hun resultaten alleen nog gepubliceerd in een niet-beoordeelde versie.
Lees verder →

Spintronische computer belooft snel en energiezuinig te worden

Geplaatst op door
Beantwoorden
Skyrmionen

Skyrmionen in een ‘spoor’ (afb: Bruno Bourgeois en Olivier Bouille)

Spintronica en skyrmionen houden een belofte in van snellere computers die veel minder energie vergen (een factor 1000 minder, verwachten onderzoekers), niet in de laatste plaats doordat die magnetische nanobolletjes (skyrmionen) zowel kunnen dienen als geheugenelement dat ook zijn te gebruiken voor de verwerking van gegevens. Lees verder →

Ongehoord: een elektronspin meten zonder die te verstoren

Geplaatst op door
Beantwoorden
Elektronspinmeting zonder verstoring

Elektronspin van het ‘bitelektron’ wordt gemeten door die van een buurelektron (rood) te meten (afb: RIKEN)

Een groep RIKEN-onderzoekers in Japan hebben een huzarenstukje uitgehaald. Ze hebben de elektronspin van een kwantumstip gemeten zonder die te verstoren. Dat is zo bijzonder omdat in die rare kwantumwereld de meting van een toestand die kwantumtoestand verandert. Die prestatie zou de komst van het kwantumrekentuig weer een stap dichterbij brengen, dunkt me.Helemaal begrijpen doe ik het overigens niet. Ik waarschuw je maar vast. Lees verder →

‘Nieuwe’ materiaaltoestand biedt hoop op ‘hete’ supergeleiders

Geplaatst op door
Beantwoorden
Meerpolige orde

Een impressie van de meerpolige orde in strontiumiridiumoxide, waarbij de dikke paarse ‘neus’ de richting aangeeft (afb: Liuyan Zhao)

Ik waarschuw je maar vast: dit wordt een moeilijk verhaal. Je bent gewaarschuwd. Klassiek kan een stof in drie materiaaltoestanden (fases): vast, vloeibaar en gasvormig. Er zijn er meer, maar onderzoekers van Caltech rond David Hsieh hebben nu een niet eerder waargenomen fase ontdekt, die gekenmerkt wordt door een uitzonderlijke ordening van elektronen en mogelijk een rol zou kunnen spelen in de verklaring van het altijd nog mysterieuze verschijnsel van de hogetemperatuursupergeleiding, waarbij bij, relatief, hoge temperaturen (- 173°C) de elektrische weerstand verdwijnt. Lees verder →

Kwantumberekening uitgevoerd op silicium

Geplaatst op door
Beantwoorden
kwantumbits van silicium

Een rasterelektronenmicroscopische opname van de twee kwantumbits (afb: Nature)

Kwantumcomputers krijgen veel prachtige eigenschappen toegedicht (die lang niet allemaal verwezenlijkt zullen worden), maar de ontwikkeling van een heuse kwantumcomputer (de D-Wave-machines even daargelaten) laat nog steeds op zich wachten. Nu blijkt dat onderzoekers met twee transistoren op silicium die zich voordeden als kwantumbits simpele rekensommetjes konden maken. Dan lijkt het een kwestie van uitbouwen om een volwassen kwantumcomputer te krijgen, met als voordeel dat de (computer)wereld gewend is aan het goeie oude kiezel. Lees verder →

Het is nu bewezen: de wereld is een kwantumwereld

Geplaatst op door
Beantwoorden
kwantumbewisj dat we in een vreemde (kwantum)wereld leven

De proef in schematische voorstelling. Onderaan de gebouwen op het TUD-terrein waar de bestookte diamantjes en detectoren zich bevonden

Dingen die ver van elkaar verwijderd zijn beïnvloeden elkaar niet (nauwelijks) en dingen verdwijnen niet als je er niet naar kijkt. De kwantumwereld is een rare wereld, die zich alleen op het niveau van de elementaire deeltjes afspeelt, maar het schijnt nu door onderzoekers van de TU Delft bewezen te zijn dat dat niet klopt. Ook de ‘echte’ wereld voldoet aan de kwantumwetten. De (kwantum)wereld is vreemd. Lees verder →

Mysterie supergeleiding wat minder een vraagteken

Geplaatst op door
Beantwoorden
IJzerpnictide

Een supergeleidend ijzerpnictide met bariumatomen (groen), in een geordend patroon met arseen- (paars) en ijzerlagen (oranje). Daaronder: barium (blauw), arseen (geel) en ijzer (rood)(Ba: blauw, As: geel, Fe: rood). (afb: FOM)

Supergeleiding, het ontbreken van elektrische weerstand, is prachtig, maar het verschijnsel doet zich alleen voor bij zeer lage temperaturen en in sommige materialen. Dus wordt er al jaren gezocht naar supergeleiders die hun ‘kunsten’ bij hogere temperaturen vertonen, maar dan wreekt zich het feit dat er eigenlijk geen goede verklaring is waarom bepaalde materialen beneden een bepaalde temperatuur supergeleidend worden. Bij de Amerikaanse Rice-universiteit zijn onderzoekers op twee klassen ijzerverbindingen gestuit, pnictides en chalcogenides, die een overeenkomstige koppeling vertonen tussen elektronen als ze supergeleidend zijn. Het zou helpen supergeleiders te vinden als we dat mechanisme begrepen, stelt onderzoeker Qimiao Si en toog aan de slag. Elektronspins blijken een belangrijke rol te spelen. Een tipje van de sluier, dus… Lees verder →