;
Новости 14 апреля 2022

Создан первый квантовый бит на основе топологических изоляторов

Далее

Ученые из Юлихского исследовательского центра получили первый гибридный квантовый бит, созданный на основе топологических изоляторов. Это первый шаг на пути к топологическим квантовым компьютерам. Новый гибридный кубит попал на обложку последнего номера известного журнала Nano Letters.

Исследовательская группа продемонстрировала первый в мире топологический кубит. Им удалось интегрировать топологический изолятор в обычный сверхпроводящий кубит. Благодаря своим превосходным свойствам топологические кубиты могут помочь совершить прорыв в разработке квантового компьютера, предназначенного для универсальных приложений.

Квантовые компьютеры считаются компьютерами будущего. Используя квантовые эффекты, они решат очень сложные задачи, стоящие перед человечеством, те задачи, что не могут решить обычные компьютеры в реалистичные сроки. Современные квантовые компьютеры обычно содержат лишь небольшое количество кубитов. Основная проблема в том, что они очень склонны к ошибкам. Чем больше система, тем сложнее полностью изолировать ее от окружающей среды.

Поэтому большие надежды возлагаются на новый тип квантового бита — топологический кубит. Этот подход используется несколькими исследовательскими группами, а также такими компаниями, как Microsoft. Особенностью этого типа кубитов является то, что он топологически защищен. Особая геометрическая структура сверхпроводников, а также свойства электронного материала обеспечивают сохранение квантовой информации. Поэтому топологические кубиты считаются особенно надежными и в значительной степени невосприимчивыми к внешним источникам декогеренции. Они также обеспечивают быстрое время переключения, сравнимое с тем, которое достигается с помощью обычных сверхпроводящих кубитов, используемых Google и IBM в современных квантовых процессорах.

Однако пока неясно, удастся ли людям когда-нибудь создать топологические кубиты. Это связано с тем, что до сих пор отсутствует подходящая материальная база для экспериментального получения специальных квазичастиц, необходимых для этого, несомненно. Эти квазичастицы также известны как майорановские состояния. До сих пор их можно было однозначно продемонстрировать только в теории, но не в экспериментах. Гибридные кубиты, впервые созданные исследовательской группой под руководством доктора Петера Шюффельгена из Института Петера Грюнберга (PGI-9) из Юлихского исследовательского центра, теперь открывают новые возможности в этой области. Они уже содержат топологические материалы в критических точках.


Читать далее:

Спустя десять лет работы ученые усомнились в Стандартной модели физики

В MIT создали неподвижный тепловой двигатель, который превзошел КПД турбин

Стартап создал крошечных роботов, которые работают в человеческом мозге