Топологическая сверхпроводимость: новое открытие поможет разработать квантовые компьютеры, защищенные от ошибок

main image main image

Топологическая сверхпроводимость: новое открытие поможет разработать квантовые компьютеры, защищенные от ошибок

Благодаря этому на их поверхности возникает проводящее состояние.

Электроны в таких материалах не могут рассеиваться в объеме, и их направление движения можно точно определить. Это свойство топологических проводников делает их перспективными в использовании в качестве кубитов в квантовых компьютерах.

Кубиты обычно страдают от неустойчивости, но новые материалы могут это исправить. Прорыв в этом направлении сделали ученые из Нью-Йоркского университета.

Они проанализировали переход из обычного состояния сверхпроводимости в новое топологическое, измерив энергетический барьер между ними.

В качестве модели, на которой проводились исследования, ученые использовали джозефсоновский контакт - соединение двух сверхпроводников, между которыми находится слой диэлектрика.

Его создали, используя два материала - алюминий и арсенид индия.

Получив величину энергии перехода, ученые сосредоточили свое внимание на майорановских фермионах - частицах, которые одновременно являются своей же античастицей.

Майорановские фермионы - лучшие кандидаты на роль кубитов.

Однако до сих пор их оказывается очень трудно получить.

Расчеты американских физиков позволяют на шаг приблизиться к созданию двумерных платформ, на которых было бы возможно существование стабильных майорановских фермионов. Именно такие новые платформы смогут применяться в квантовых компьютерах для обеспечения безопасных и быстрых вычислений.

По словам ученых, их работа открывает путь для построения масштабируемых топологических кубитов и манипулирования их состояниями.