Các electron giờ đây có thể được điều khiển để xây dựng các thiết bị lượng tử thông minh hơn.

Các nhà khoa học tại Đại học Auburn đã phát triển một loại vật liệu mới gọi là Electrides Cố Định Bề Mặt, cho phép kiểm soát chính xác các electron tự do trong vật chất. Khác với các vật liệu thông thường, nơi electron bị ràng buộc với nguyên tử, các electrides này cho phép electron di chuyển tự do qua các bề mặt ổn định như kim cương và cacbua silic. Bằng cách điều chỉnh cấu trúc phân tử, electron có thể tạo thành các “đảo” cô lập hoạt động như các bit lượng tử hoặc lan rộng thành “biển” kim loại giúp tăng cường các phản ứng hóa học. Đột phá này mang đến một nền tảng đa năng với các ứng dụng tiềm năng trong điện toán lượng tử, xúc tác và sản xuất tiên tiến. Sáng kiến này giải quyết các thách thức trước đây của electrides, vốn không ổn định và khó tái tạo, bằng cách lắng đọng vật liệu trực tiếp lên các bề mặt rắn nhằm cải thiện độ ổn định và khả năng mở rộng. Tiến bộ này có thể dẫn đến các ứng dụng thương mại trong điện tử, cảm biến và chất xúc tác, kết nối khoa học cơ bản với công nghệ thực tiễn. Nhóm nghiên cứu liên ngành nhấn mạnh rằng việc kiểm soát electron tự do mở ra những hướng đi mới cho máy tính nhanh hơn, máy móc thông minh hơn và quy trình công nghiệp hiệu quả hơn, đánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới công nghệ lượng tử tương lai và các giải pháp sản xuất sạch hơn.