储存量子信息的重任，就交给铜铱吧

　　近年来，对于第一个大型的通用量子计算机的研究取得了很大进展。然而，仍然有许多问题需要解决，比如如何找到一种方法，来长时间储存量子信息。

　　现在，科学家们已经发现了一种可以担此重任的材料。

　　这种类型的存储需要解决保持单个原子的量子态的问题。一项新研究表明，铜铱（一种铜、铱和氧的化合物）可能具有完成这个任务所需的原子几何结构。

　　研究人员Fazel Tafti表示：“铜铱有蜂窝状的几何结构，就像自然界中的蜂窝，但这是由原子组成的。”

　　正是由于这些特殊的几何结构，电子自旋从来不会冻结。它们会不停地抖动，但不会冻结和形成磁铁，而那是物质的自然趋势。这种现象被称为“磁挫折”，即磁学中的阻挫现象。

　　这种物质被称为量子自旋液体。这和你知道的那些液体可不同，相反，它的磁力比普通磁铁更不整齐。

　　我们在日常生活中遇到的磁铁中，电子的旋转都是在同一个方向上冻结的。而在旋转液体中，即使温度达到绝对零度，它们也不会被冻结。

　　这便产生了一些不寻常的特征，比如一种被称为长期纠缠的现象，即一个粒子的量子态会与另一个非邻近粒子配对。

　　材料需要蜂窝状的几何形状，如铜虹膜或三角形原子结构来作为旋转液体。这种安排已经在自然界中观察到了，例如2012年发现的液态自旋量子。

　　这项研究已经研发出了一种材料，可以在未来的量子计算机中使用，但更重要的是，这一发现提供了一种建立更多样例的方法。

　　通过使用相同的方法，可以发现各种新的量子自旋液体，也许其中会存在一些更适合这项任务的物质。

　　“实验需要很长时间才能得到结果，因为科学家必须尝试所有可能的自然路径，而大自然可是非常难以捉摸的，”Tafti解释道。

　　“但现在我们成功地制造了一种自旋液体，我们发现了制作更多这种液体的配方。下一步将是使用同样的铜铱配方，并将其应用于元素周期表中的其它元素，以制造更多的自旋液体。”

　　蝌蚪五线谱编译自sciencealert，译者 李彤馨，转载须授权