Дослідники з Національної лабораторії Лоуренса в Берклі продемонстрували потенціал хвильового пакету магнонів – колективних збуджень спіна електронів – для перенесення квантової інформації на значні відстані в класі матеріалів, відомих як антиферомагнетики, пише Phys.org.

Спін електрона – це природний квантовий біт, здатний розширити діапазон зберігання інформації за межі «одиниці та нуля», пояснює видання. Використання ступеня свободи спіна електрона (можливих спінових станів) є центральною метою квантової інформатики.

Нова робота вчених перевертає загальноприйняті уявлення про те, як такі збудження спінів поширюються в антиферомагнетиках.

Щоб зрозуміти, як магнонні хвильові пакети рухаються через антиферомагнітний матеріал, вчені використовували пари лазерних імпульсів: порушували антиферомагнітний порядок в одному місці і спостерігали, що відбувається у сусідніх областях. Виявилося, що магнонні хвильові пакети поширюються у всіх напрямках, як бриж на ставку від кинутого камінця.

Команда Лабораторії Берклі також показала, що магнонні хвильові пакети в антиферомагнетиці CrSBr (сульфід бромід хрому) поширюються швидше і на більші відстані, ніж прогнозують існуючі моделі.