Pequenos anéis de carbono permitem uma nova forma de controle quântico

Os estados quânticos podem ser controlados com precisão com a ajuda de minúsculos anéis de carbono medindo apenas alguns nanômetros de tamanho. Isto é possível graças a uma classe de dipolos eletromagnéticos raramente usados, chamados momentos toroidais.

Usando simulações de computador, os físicos da Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) encontraram agora uma maneira de gerar e controlar essas nanoestruturas sem qualquer perda. As descobertas são publicadas na npj Computational Materials e criam novas oportunidades para a tecnologia de computadores quânticos.

Conectar as extremidades da bobina cria um sistema toroidal que é eletricamente neutro e não gera campos elétricos ou magnéticos externos", explica o físico Professor Jamal Berakdar da MLU, que conduziu o estudo junto com o Dr. As bobinas toroidais convencionais funcionam bem desde que sejam grandes o suficiente, por exemplo, quando têm um raio de 1 centímetro.

Quando um campo elétrico constante é aplicado a essas estruturas, os elétrons se movem em um vórtice 3D ao redor do anel, formando assim um momento toroidal. As descobertas do estudo abrem novas possibilidades no campo da computação quântica.

Isso pode causar ruído de sinal ou alto consumo de energia. Arkamita Bandyopadhyay et al, Momento toroidal quântico habilitado para topologia em nanotori de carbono, npj Computational Materials (2026).

Fornecido por Martin Luther University Halle-Wittenberg BA história da arte, MA cultura material.

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