Magnetisering strontiumtitanaat met circulair gepolariseerde terahertzgolven (afb: Stefano Bonetti et. al/Nature)
Die magische kwantumcompu-ter lijkt maar niet echt dichterbij te komen. Een van de vele problemen van de kwantumtechniek is dat die effecten alleen te beïnvloeden lijken bij extreem lage temperaturen (dan hebben we het niet eens over de grote foutgevoeligheid van die techniek). Nu schijnt voor het eerst een kwantumeffect te zijn waargenomen dat doenlijk is bij kamertemperatuur. Onderzoekers konden met behulp van laserlicht niet-magnetisch materiaal magnetiseren.
De truc bij kwantumcomputers is dat je daarbij in staat moet zijn om kwantumtoestanden te sturen om er iets mee te kunnen doen, net zoals je nu elektronen stuurt in computers. Tot nu toe is het alleen nog maar gelukt dat te doen bij akelig koude omstandigheden. Dan lijken kwantumcomputers toch vooral het terrein te blijven van wetenschappers en kapitaalkrachtige bedrijven.
Nu lijken onderzoekers een alternatief gevonden te hebben dat wellicht mogelijkheden biedt een kwantumcomputer te bouwen die het niet zo koud hoeven hebben. Ze stelden strontiumtitanaat (SrTiO3) bloot aan uiterst korte maar intense en gepolariseerde laserpulsen met een golflengte in het terahertzgebied (submillimetergolven). “Zo beweeg je atomen en elektronen in dit materiaal in een cirkelbeweging om stromen op te wekken die het zo magnetisch maken als een koelkastmagneet”, zegt Stefano Bonetti van de universiteit van Stockholm en van de Ca’ Foscariuniversiteit in Venetië. “Dat is ons gelukt door een lichtbron te maken in het verre infrarood die gepolariseerd is als een kurkentrekker.”
Volgens Bonetti is het voor de eerste keer dat materiaal magnetisch is gemaakt bij kamertemperatuur. “Zo kunnen we vele isolatoren magnetisch maken, terwijl magneten normaal gesproken metalen zijn. Uiteindelijk zal deze ontdekking de mogelijkheid openen voor veel toepassingen.”
Theorie
Er bestond al een theorie dat je titaanatomen kon ‘roeren’ met circulair gepolariseerd licht in oxides van titaan en strontium, maar dit zou de eerste keer zijn dat die theorie ook in de praktijk is waargenomen. “Daarmee krijg je uiterst snelle magneetschakelaars die gebruikt kunnen worden voor snellere informatieoverdracht en met een aanzienlijk groter opslagvermogen terwijl die ook nog eens minder energie verbruiken”, zegt medeonderzoeker Alexander Balatsky van het Noords instituut voor theoretische natuurkunde NORDITA. Gelukkig voor de onderzoekers is dat het effect al door diverse collega’s is gereproduceerd. Nu die toepassingen, dan.
Bron: phys.org