En internationell forskargrupp ledd av Rutgers University-New Brunswick har lyckats kombinera två syntetiska material som tidigare ansågs omöjliga att sammanfoga, vilket resulterat i en revolutionerande kvantstruktur. Genom att skapa ett mikrokopiskt ”smörgås”-lager av dysprosium titanat och pyroklor iridat har teamet öppnat dörrar till nya kvantmaterial med potentiella applikationer inom avancerad databehandling och sensorteknik.
Materialens unika egenskaper
Dysprosium titanat (Dy₂Ti₂O₇) används i kärnreaktorer för att fånga radioaktiva ämnen och innehåller magnetiska monopoler – partiklar med endast en magnetisk pol (nord eller syd). Dessa uppstår genom kvantmekaniska interaktioner i materialets spinneis-struktur, där magnetiska moment ordnas som vattenmolekyler i is158.
Pyroklor iridat (Ir-baserat pyroklor) är en magnetisk semimetal som innehåller Weyl-fermioner, relativistiska partiklar som uppträder som masslösa ”elektroner” och är exceptionellt stabila mot störningar268. Dessa partiklar, förutsagda 1929, har unika elektroniska och topologiska egenskaper som gör materialet lämpligt för kvantapplikationer.
Konstruktionsmetod och instrument
För att realisera strukturen utvecklades Q-DiP (Quantum Phenomena Discovery Platform), en unik apparatur med två laserbaserade system:
- En infraröd laser för upphettning
- En atomlager-byggande laser för precisionssyntes368.
Denna teknik möjliggjorde skapandet av ett gränsskikt mellan materialen på atomskala, där deras kvantegenskaper interagerar på nya sätt147.
Potentiella tillämpningar
Kombinationen av dessa material erbjuder:
- Stabilare kvanttillstånd för qubits i kvantdatorer
- Förbättrad känslighet i nästa generations kvantsensorer
- Möjligheter inom spintronik genom kontroll av elektroners spinn258.
Enligt forskarna kan detta på sikt revolutionera områden som läkemedelsutveckling, logistik och AI genom snabbare och mer energisnål databehandling168.
Studien, publicerad i Nano Letters, markerar ett paradigmskifte inom materialsyntes och visar hur kombinationen av teoretiskt utmanande material kan leda till praktiska innovationer inom kvantteknik.
Citations:
- https://phys.org/news/2025-04-scientists-merge-impossible-materials-artificial.html
- https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250402200857.htm
- https://thedebrief.org/new-impossible-material-leads-researchers-to-a-quantum-computing-breakthrough/
- https://www.linkedin.com/posts/phys-org_scientists-merge-two-impossible-materials-activity-7312866932657913856-uaPX
- https://knowridge.com/2025/04/scientists-create-impossible-quantum-sandwich-that-could-shape-future-computing/
- https://sciencesprings.wordpress.com/2025/04/02/from-rutgers-university-scientists-merge-two-impossible-materials-into-new-artificial-structure/
- https://lifeboat.com/blog/2025/04/scientists-merge-two-impossible-materials-into-new-artificial-structure
- https://www.iflscience.com/quantum-structure-thought-impossible-created-by-merging-2-synthetic-materials-78685
- https://sciencedaily.substack.com/p/sciencedaily-technology-april-07
- https://ground.news/article/scientists-merge-two-impossible-materials-into-new-artificial-structure
- https://phys.org/visualstories/2025-04-02-daily-top.amp
- https://www.innovations-report.com/engineering/materials-sciences/scientists-create-impossible-materials-in-simple-way/
- https://www.realclearscience.com/2025/04/02/two_materials_merged_into_synthetic_quantum_structure_1101385.html
- https://www.threads.net/@scienceblogcom/post/DH6OxGmvfbX
- https://www.rutgers.edu/sites/default/files/chakhalian-q-dip_hero.jpg?sa=X&ved=2ahUKEwiCr8WU09WMAxUkxAIHHTUFJbQQ_B16BAgEEAI
- https://www.linkedin.com/posts/robert-franzen-7629921a_scientists-merge-two-impossible-materials-activity-7313120317080518656-F5lx
- https://www.sciencedaily.com/news/matter_energy/nanotechnology/
- https://x.com/physorg_com/status/1907108667104575900
- https://www.ronimmink.com/democratising-of-data-will-hold-polluters-accountable/
- https://sciencedaily.substack.com/p/sciencedaily-quirky-april-09-2025
Answer from Perplexity: pplx.ai/share
