利兹大学 为μ子自旋光谱学准备的先进材料的样品
学分:利兹大学 科学家们在开发新一代电子产品方面取得了突破，这种产品将需要更少的能量，产生更少的热量
它包括利用电子的复杂量子特性——在这种情况下，就是电子的自旋状态
在世界上第一次，由利兹大学物理学家团队领导的研究人员在《科学进展》杂志上宣布，他们已经创造了一种“自旋电容器”，能够产生并保持电子的自旋状态几个小时
以前的尝试只能保持自旋状态几分之一秒
在电子学中，电容器以电荷的形式储存能量
自旋电容器是这个想法的一种变体:它不仅仅保存电荷，还存储一组电子的自旋状态——实际上它“冻结”了每个电子的自旋位置
这种捕捉自旋状态的能力开启了一种可能性，即可以开发出新的设备来高效地存储信息，以至于存储设备可以变得非常小
一个只有一平方英寸大小的自旋电容器可以存储100兆字节的数据
医生
主持这项研究的物理和天文学院副教授奥斯卡·塞斯佩德斯说:“这是一个微小但意义重大的突破，它可能会成为利用量子技术原理推动的电子学革命
“目前，在电脑或手机等电子设备中，高达70%的能量是以热的形式损失的，而这部分能量来自于流经该设备电路的电子
它导致了巨大的效率低下，并限制了当前技术的能力和可持续性
互联网的碳足迹已经类似于航空旅行，并且逐年增加
“利用光和环保元素的量子效应，不会有热量损失
这意味着当前技术的性能可以以一种更高效、更可持续的方式继续发展，并且需要更少的电力
" 医生
同样来自利兹的主要作者之一马修·罗杰斯评论道:“我们的研究表明，未来的设备可能不必依赖于磁性硬盘
代替
它们将拥有由光驱动的自旋电容器，这将使它们非常快，或者由电场驱动，这将使它们非常节能
“这是一个令人兴奋的突破
量子物理学在电子学中的应用将产生新的和新颖的器件
" μ子自旋光谱学之前先进材料的样品
学分:利兹大学 自旋电容器是如何工作的 在传统计算中，信息被编码并存储为一系列位
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硬盘上的0和1
这些0和1可以通过磁盘上微小磁化区域的极性变化来表示或存储在硬盘上
利用量子技术，自旋电容器可以通过光或电场写入和读取编码成电子自旋状态的信息
研究小组能够通过使用一种先进的材料界面来开发自旋电容器，这种材料界面由一种叫做巴克敏斯特富勒烯(buckyballs)的碳、氧化锰和钴磁电极组成
纳米碳和氧化物之间的界面能够捕获电子的自旋状态
在有磁性电极的情况下，利用巴基球中的碳原子和金属氧化物之间的相互作用，自旋态衰变所需的时间得到了延长
一些世界上最先进的实验设备被用作调查的一部分
研究人员使用了巴塞罗那的阿尔巴同步加速器，该加速器利用电子加速器产生同步光，使科学家能够观察物质的原子结构并研究其性质
瑞士保罗·舍勒研究所的低能μ介子自旋光谱学被用来监测样品内十亿分之一米范围内光和电照射下的局部自旋变化
μ子是一种亚原子粒子
实验分析的结果是在英国科学和技术设施委员会的计算机科学家的帮助下进行解释的，该委员会是英国最强大的超级计算机之一的所在地
科学家们相信，他们所取得的进步是可以建立在此基础上的，尤其是能够长时间保持自旋状态的设备
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