克服磁数据存储三难困境的量子路径
应用物理
2019-11-20 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
磁数据存储设备的三大基本支柱是可读性、可写性与稳定性。然而，当磁畴尺寸达到单原子与单分子的基本极限时，这些要求相互竞争。氧化镁上单个钬原子已证实的磁双稳性似乎运作于这一磁学三难困境之中，以牺牲可写性换取前所未有的稳定性。利用自旋极化扫描隧道显微镜（SP-STM）针尖产生的磁场杂散场，我们可控地将Ho态移入量子 regime，从而通过磁化量子隧穿（QTM）写入其状态。我们发现超精细相互作用既导致了优异的磁双稳性（即便在零外加磁场下），也导致了我们所用以通过QTM控制磁态的避免能级交叉。我们探索了如何利用此类系统实现高保真单原子NOT门（反相器）。我们的方法揭示了结合经典与量子世界最优特性以用于下一代数据存储的前景。
引用
@article{arxiv.1903.00242,
title = {A quantum pathway to overcome the trilemma of magnetic data storage},
author = {Patrick Robert Forrester and François Patthey and Edgar Fernandes and Dante Philippe Sblendorio and Harald Brune and Fabian Donat Natterer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.00242},
year = {2019}
}