Международная группа исследователей собрала цепочки из атомов железа на сверхпроводящей подложке и намеренно испортила кристаллическую решётку. Майорановские моды выжили и сохранили стабильность. Об этом сообщает «Хайтек» со ссылкой на исследование в журнале Nature Physics.
Современные кубиты крайне чувствительны к внешнему шуму, электромагнитным полям и микроскопическим дефектам материала. Компьютер мгновенно совершает ошибки и теряет данные. Чтобы решить эту проблему, учёные обратились к майорановским нулевым модам. Это особые коллективные состояния электронов, которые ведут себя как собственная античастица. Квантовая информация в них кодируется не в одной точке, а сразу на двух противоположных концах атомной структуры. Чтобы разрушить такой кубит, внешнему шуму нужно ударить по обеим точкам одновременно. Теоретически это делает его неуязвимым для локальных помех.
Физики построили одномерные цепочки из отдельных атомов железа. Их разместили на подложке из сплава висмута и серебра, соединённого со сверхпроводящим ниобием. Сканирующий туннельный микроскоп намеренно зафиксировал наноразмерный потенциальный хаос — искажения энергетического поля от несовершенства кристаллической решётки.
Спектроскопические замеры показали, что этот атомный беспорядок не помешал формированию и удержанию стабильных майорановских мод с нулевой энергией на краях цепей.
Эксперимент подтвердил теоретические модели. Гибрид магнита и сверхпроводника жёстко удерживает систему в топологически защищённой фазе. Открытие завершает многолетние споры и доказывает, что на основе майорановских фермионов можно создавать коммерческие масштабируемые квантовые процессоры, защищённые от шума на аппаратном уровне.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Обложка: magnific
