17 Декабря 2020
МОСКВА, 17 декабря - Ученым пошло впервые получить квантовые состояния Майораны в двумерном сверхпроводящем материале. Это еще один шаг на пути создания топологических кубитов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.Основу квантового компьютера составляют кубиты — элементы для хранения и обработки информации. Кубиты, которые используют в современных квантовых процессорах, например, в процессоре Sycamore компании Google, очень чувствительны к шуму и помехам, которые создает окружение компьютера, что вносит ошибки в вычисления.
Поэтому ученые стремятся сотворить устойчивые к внешним воздействиям кубиты, находящиеся в топологическом, ненарушаемом состоянии. Гипотезу о существовании устойчивых топологических частиц, одновременно являющихся собственными античастицами, высказал еще в 1937 году итальянский физик Этторе Майорана, а сами гипотетические частицы узнали название фермионов Майораны.
Ключом к их созданию могут стать одномерные распорядки, или моды Майораны с нулевой энергией (MZM — Majorana zero energy modes). Теоретически, MZM — это группы электронов, объединённых друг с другом таким образом, что они ведут себя подобно фермионам Майораны. Если бы их удалось получить, они работали бы как топологический кубит.
Физики из Финляндии и Польши под руководством профессора Питера Лильерота (Peter Liljeroth) из Университета Аалто для создания этих неуловимых квантовых состояний разработали новый ультратонкий материал — двумерный топологический сверхпроводник, обладающий свойствами, возникающими на границе магнитного электромагнитного изолятора и сверхпроводника.
Речь идет о спине. В магнитном стройматериале спин выровнен в одном направлении. Соединение магнита и гиперпроводника обычно разрушает выравнивание спинов. Однако в двухмерных слоистых стройматериалах взаимодействия между материалами достаточно, чтобы наклонить спины атомов настолько, чтобы они создали определенное состояние, называемое спин-орбитальным взаимодействием Рашбы, необходимое для разрытия MZM.
Если вы просто поместите электромагнит на сверхпроводник, он истечёт быть сверхпроводником, — доводятся в пресс-релизе Университета Аалто слова первого автора статьи доктора Шавулиену Кезилебике (Shawulienu Kezilebieke). — Взаимодействие между стройматериалами нарушает их свойства, но для создания MZM нужно, чтобы материалы немного взаимодействовали. Хитрость в том, чтобы использовать 2D-материалы: они работают друг с другом ровно настолько, чтобы придать свойства, необходимые для MZM, но не настолько, чтобы отрывать от деть друг другу.
Полученный авторами топологический гиперпроводник состоит из слоя бромида хрома — материала, который остается магнитным даже при толщине всего в один атом. Исследователи вырастили островки бромида хрома на вершине сверхпроводящего кристалла диселенида элемента и измерили их электрические свойства с помощью сканирующего туннельного микротекстила.
Необходимо было провести моделирование, чтобы доказать, что сигнал, который мы видим, запрошенный именно MZM, а не какими-то другими эффектами, — говорит еще один автор изучения профессор Адам Фостер (Adam Foster) из Университета Аалто.
Полученные результаты однозначно подтвердили, что ученым удалось создать одномерные MZM в ультратонком двумерном стройматериале. Следующим шагом будет попытка превратить их в топологические кубиты.
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....