量子计算有潜力彻底改变我们的世界，它在解决众多健康和科学计算问题时，速度远超经典计算。然而，量子计算机存在一个显著的缺陷——它们只能在零度以下的环境中运行。
“为了使量子计算机正常工作，我们无法在室温下使用它们，”德克萨斯大学埃尔帕索分校的物理学副教授艾哈迈德·埃尔-根迪博士表示。“这意味着我们需要对计算机及其所有材料进行冷却，这样的成本非常高。”
如今，德克萨斯大学埃尔帕索分校的物理学家们认为，他们在这一领域取得了重大突破。在El-Gendy的带领下，研究团队开发出一种高磁性量子计算材料，其磁性是纯铁的100倍，能够在常温下运行。该材料的研究成果已发表在《应用物理快报》(Applied Physics Letters)的夏季期刊上。
磁铁在许多现代技术中发挥着重要作用，包括智能手机、汽车以及存储计算机数据的固态驱动器。艾哈迈德指出，在量子计算机中，磁铁用于提升运算速度，但其强磁性仅在低温下有效。(实际上，当前的量子计算机被保存在零下459华氏度的极低温度中，正好高于绝对零度。)
自2019年以来，UTEP团队一直致力于开发全新的磁性材料以支持量子计算。除了能够在常规温度下工作外，该团队还专注于非稀土材料的磁铁制造。
El-Gendy表示：“目前所有的磁铁都是由稀土材料制成的，而我们的稀土材料资源非常有限。”“我们很快就会面临一个问题，那就是没有这些材料来为任何行业制造磁铁。想象一下，如果我们真的到了那一步。”
经过几年的反复实验，团队的努力终于得到了回报。最终的成功材料是氨基二茂烯与石墨烯的混合物——El-Gendy对此感到惊讶，因为这种材料展现出了极强的磁性。
“我曾对它的磁性表示怀疑，但我们的实验结果清楚地显示出超顺磁行为，”他说。“之前没有人尝试过这样的材料。我相信我们可以利用它在室温下制造量子计算机。”
不过，仍有许多工作需要完成。这种材料的制造过程相对复杂，研究小组目前正致力于优化生产流程，并持续提升材料的性能。他们还在寻找合作伙伴，共同推进量子计算的研究。
该研究的其他作者包括UTEP的博士后研究员Yohannes Getahun博士；物理学教授Felicia Manciu博士，以及物理学系主任Mark Pederson博士。
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希望本篇文章《物理学家创造了强大的磁铁来解冻量子计算》能对你有所帮助！
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