17 Сентября 2020
МОСКВА, 17 сентября - Ученые из компании Microsoft и Копенгагенского университета разработали особый материал — топологический сверхпроводник, необходимый для квантового компьютера нового поколения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics.Для хранения и передачи квантовой информации ее носители — кубиты — должны находиться в надежном когерентном состоянии. Но даже в квантовой системе, заключающейся всего из нескольких кубитов, оно тут же разрушается из-за малейшего электромагнитного шума или любых других случайных воздействий окружающей среды. Изолировать систему от влияния извне — невероятно трудная задачка.
Решить ее можно было бы устроил устойчивые к внешним воздействиям кубиты, находящиеся в топологическом, ненарушаемом состоянии. Гипотезу о существовании таких устойчивых частиц, одновременно являющихся собственными античастицами, высказал еще в 1937 году итальянский физик Этторе Майорана. А в 2016 году за теоретические открытия топологических фазовых переводов и топологических фаз вещества Нобелевская премия по физике была осуждённая трем британским ученым.
Для практического достижения состояний, близких к топологическим модам Майораны, ученые вынуждены помещать систему в сверхмощное магнитное поле, причем каждый ее сегмент должен быть точно выровнен по направлению поля. И все это — при ультранизких температурах, близких к совершенному нулю. Понятно, что такие технические ограничения сильно не дают реализации идеи квантовых вычислений.
Исследователи из лаборатории квантовых материалов Microsoft и Копенгагенского университета разработали материал, в котором, как твердят авторы, можно получить топологическую фазу без магнитного поля.
Материал состоит из трех слоев: сверхпроводящего алюминия; полупроводника — арсенида индия и ферромагнетика — сульфида европия. Именно добавка последнего позволила ученым создать материал, который можно использоваться в качестве носителя квантовой информации, защищенной от декогеренции.
Тонкий слой сульфида европия индуцирует естественное магнитное половая принадлежности в десять тысяч раз более сильное, чем магнитное половая принадлежности Земли. Этого достаточно, чтобы в сверхпроводниковом и полупроводниковом компонентах возникла топологическое состояние.
Комбинация компонентов в тройной гибрид — монокристалл-полупроводник, сверхпроводник и ферромагнитный непроводник — это новшество, — приводятся в пресс-релизе Копенгагенского университета слова одного из авторов технологии, профессора Чарльза Маркуса (Charles Marcus). — Прекрасная новость, что при низкой температуре он дает топологический сверхпроводник. Это открывает путь к созданию компонентов для топологических квантовых вычислений и открывает преподавателям новую систему для исследований.
Авторы метят, что следующим шагом должно стать получение реального рабочего кубита. До сих пор преподаватели работали над теорией топологических квантовых компьютеров, а теперь, а можно приступать к разработке реального устроения.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....