美研究原子自旋内存取得突破进展

【导读】美国犹他大学(University of Utah)的研究人员发现，自旋电子内存(spintronic memories)应该是在个别原子(atom)而非电子(electron)中储存量子信息；该校教授Christoph Boehme所率领的团队已经证实了如何利用硅基板内磷(phosphorus)原子上的读取与写入自旋，完成以上的储存程序，而且达到112秒更新时间(refresh time)的记录

美国犹他大学(University of Utah)的研究人员发现，自旋电子内存(spintronic memories)应该是在个别原子(atom)而非电子(electron)中储存量子信息；该校教授Christoph Boehme所率领的团队已经证实了如何利用硅基板内磷(phosphorus)原子上的读取与写入自旋，完成以上的储存程序，而且达到112秒更新时间(refresh time)的记录——是在电子自旋上进行信息储存的内存的几千倍。

“我们所储存信息的原子核自旋(nuclear spins)，在信息衰变之前拥有相当长的储存时间；”Boehme表示：“其自旋并不会因为原子核外部所围绕的电子云状况而被扰乱。”为了证实原子核储存自旋比电子更稳定，其研究团队在实验中采用了掺杂了磷的、面积约1mm见方的硅芯片；在将该材料的温度降到3.2凯氏温度(degrees Kelvin)的超低温之后，会出现强度接近8.6 Tesla的磁场与磷原子内电子的自旋一致，然后通过FM频段的无线电波传送到原子核。

最长到112秒之后，研究团队证实，接近兆赫(terahertz)等级的波长可用以将原子核自旋传送回原子内的电子，让其数值以电流的形式读出；研究人员表示，该记忆机制的可靠度，可达到读取/写入磷原子核2，000次。接下来，研究人员将尝试以单磷原子来进行相同的验证。

研究人员用一颗掺杂磷的1mm见方硅芯片，证实了数据能被储存在磷原子核的磁自旋中