近年来，第一台大型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，比如如何找到一种长期存储量子信息的方法。

现在，科学家们发现了一种能够承担这一重任的材料。

这种类型的存储需要解决维持单个原子量子态的问题。一项新的研究表明，铜铱(铜、铱和氧的化合物)可能具有完成这项任务所需的原子几何形状。

研究员法泽尔·塔夫蒂说:“铜和铱有蜂窝状的几何形状，就像自然界中的蜂窝一样，但它是由原子组成的。”

正是因为这些特殊的几何结构，电子自旋永远不会冻结。它们会不断摇动，但不会冻结并形成磁铁，这是物质的自然趋势。这种现象被称为“磁挫折”，即磁学中的挫折现象。

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

在我们日常生活中遇到的磁铁中，电子的旋转被冻结在同一个方向。在旋转的液体中，即使温度达到绝对零度，它们也不会冻结。

这产生了一些不寻常的特征，例如一种称为长期纠缠的现象，其中一个粒子的量子态与另一个不相邻的粒子配对。

材料需要蜂窝状几何形状，如铜虹膜或三角形原子结构，作为旋转液体。这种排列在自然界中已经被观察到，例如2012年发现的液体自旋量子。

这项研究开发了一种可以用于未来量子计算机的材料，但更重要的是，这一发现提供了一种构建更多样品的方法。

通过使用同样的方法，我们可以发现各种新的量子自旋液体，也许会有一些物质更适合这项任务。

“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途径，而自然是非常不可预测的，”塔夫蒂解释道。

“但是现在我们已经成功地制造了一种旋转液体，而且我们已经找到了制造更多这种液体的配方。下一步将使用相同的铜铱公式，并将其应用于元素周期表中的其他元素，以产生更多的自旋液体。”

蝌蚪工作人员从科学警报，翻译李同信，转载必须授权