Ученые открывают новое состояние материи

Новое открытие топологической сверхпроводимости в двумерной платформе прокладывает путь для построения масштабируемых топологических кубитов

0 1 081

Команда физиков открыла новое состояние материи — прорыв, который обещает расширить возможности хранения информации в электронных устройствах и улучшить квантовые вычисления.

«Нам удалось выявить экспериментальные доказательства нового состояния вещества — топологической сверхпроводимости», — говорит Джавад Шабани, доцент кафедры физики в Нью-Йоркском университете. «Этим новым топологическим состоянием можно манипулировать способами, которые могут ускорить вычисления в квантовых вычислениях и увеличить объем памяти».

Работа была сосредоточена на квантовых вычислениях — методе, который может производить вычисления со значительно большей скоростью, чем обычно. Это происходит потому, что обычные обрабатывают цифровые биты в форме 0 и 1, в то как квантовые компьютеры используют квантовые биты (кубиты) для табулирования любого значения в диапазоне от 0 до 1, экспоненциально увеличивая емкость и скорость обработки данных.

В своих исследованиях Джавад Шабани и его коллеги проанализировали переход квантового состояния из его обычного состояния в новое топологическое, измерив энергетический барьер между ними. Они дополнили это путем непосредственного сигнатурных характеристик такого перехода в параметре порядка, который управляет новой фазой топологической сверхпроводимости.

Здесь они сфокусировали исследование на майорановских частицах, которые являются их собственными античастицами — веществами с одинаковой массой, но с противоположным физическим зарядом. Ученые видят ценность в майорановских частицах из-за их способности хранить квантовую информацию в специальном вычислительном пространстве, где квантовая защищена от шума окружающей среды.

Однако для этих частиц не существует естественного материала-хозяина, также известного как майорановские фермионы. В результате исследователи попытались создать платформы, т. е. новые формы материи, на которых можно было бы проводить эти вычисления.

Смотрите также  Горячие электроны для более эффективного использования энергии

«Новое открытие топологической сверхпроводимости в двумерной платформе прокладывает путь для построения масштабируемых топологических кубитов, чтобы не только хранить квантовую информацию, но и манипулировать квантовыми состояниями, свободными от ошибок», — отмечают исследователи.


William Mayer et al. «Phase signature of topological transition in Josephson Junctions,» arXiv:1906.01179v1 [cond-mat.mes-hall] 2019. arxiv.org/pdf/1906.01179.pdf

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x