Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Фермионы майораны продержались больше минуты

24.11.2015 Hi-tech

Голландские физики еще на ход приблизились к созданию устойчивого квантового компьютера – они смогли создать фермионы Майораны посредством простых сверхпроводящих материалов, причем они сохраняли необходимое состояние около 1 60 секунд. Так они уничтожили «монополию» алюминия, что неудобен для таких опытов, и продемонстрировали, что кубиты на базе майорановских квазичастиц будут существенно устойчивее «простых», говорится в статье, размещённой в Nature Physics.

Майорановский фермион был в первый раз обрисован в 1937 году итальянским физиком Этторе Майорана. Эта гипотетическая частица с полуцелым нулевым зарядом и спином, каковые есть собственной античастицей. Благодаря данной «двойственности» майорановские частицы должны быть весьма устойчивы и мало взаимодействовать с другими частицами. До сих пор майорановские фермионы найдены не были.

Кое-какие ученые уверены в том, что к числу майорановских фермионов может относится нейтрино, но пока экспериментальных доказательств этому не получено. Существуют предположения, что из майорановских фермионов состоит так называемая «чёрная материя».Фермионы майораны продержались больше минуты

В 2001 году физик Алексей Китаев, член консультативного совета РКЦ, предсказал, что при определенных условиях на финишах сверхпроводящего провода смогут появляться квазичастицы, во всем подобные фермионам Майораны. Китаев подчернул, что эти квазичастицы, благодаря их стабильности, смогут быть использованы в качестве кубитов – квантовых битов, основных элементов квантовых компьютеров. Хорошие биты смогут принимать значение или 0, или 1, но кубиты благодаря квантовому свойству суперпозиции смогут иметь значение 0 и 1 в один момент, что разрешает кодировать намного больше информации, и решать кое-какие математические задачи несравнимо стремительнее.

В 2012 году несколько под управлением Лео Коувенховена из Дельфтского технического университета в первый раз сумела взять майорановские квазичастицы, предсказанные Китаевым в опыте с нитью из антимонида индия. Они «заметили» скачок напряжения, что должен был свидетельствовать о присутствии фермиона Майораны, но кое-какие ученые тогда высказали предположение, что данный эффект мог быть связан с другими обстоятельствами. Физики из Принстонского университета в 2014 году подтвердили результат, совершив новый опыт с нанопроводом из железа, в котором они также зафиксировали появление фермиона Майораны посредством сканирующего туннельного микроскопа.

Сейчас несколько Коувенховена сделала ответственный ход в сторону использования на практике майорановских квазичастиц в роли кубитов. Такие кубиты отличаются от кубитов, «сделанных» из простых атомов либо частиц, большей устойчивостью, они существенно продолжительнее сохраняют необходимое квантовое состояние.

Но до сих пор все успешные опыты по получению таких кубитов проводились с алюминиевыми проводами, попытки применять более классические для сверхпроводников материалы – ниобий либо ванадий – были неудачными. Алюминий не хорошо подходит для майорановских опытов, потому, что он теряет сверхпроводящее состояние в сильном магнитном поле, нужном для фермионов.

Ученые из Дельфта решили попытаться второй сверхпроводник – ниобия и нитрида титана (NbTiN), что устойчив к магнитным полям. Они создали из него транзистор с алюминиевыми выводами, в котором майорановское состояние удалось сохранить более 60 секунд под действием магнитного поля напряженностью около 0,1 теслы. Этого времени более чем достаточно для проведения нужных вычислительных операций.

Случайные записи:

Майорановский фермион


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,