Физики «сплавили» кристаллы времени с топологическими сверхпроводниками

МЕНЮ


Искусственный интеллект
Поиск
Регистрация на сайте
Помощь проекту

ТЕМЫ


Новости ИИРазработка ИИВнедрение ИИРабота разума и сознаниеМодель мозгаРобототехника, БПЛАТрансгуманизмОбработка текстаТеория эволюцииДополненная реальностьЖелезоКиберугрозыНаучный мирИТ индустрияРазработка ПОТеория информацииМатематикаЦифровая экономика

Авторизация



RSS


RSS новости


Ученые из США и Израиля сообщают о теоретическом исследовании систем, которые соединяют два физических явления — темпоральные кристаллы и топологические состояния. Вместе они создают интересный феномен, который может пригодиться для создания надежного квантового компьютера.

Открытие топологических состояний породило массу исследований, посвященных новому конденсированному веществу и квантовой физике, а также потенциалу их применения в спинтронике и квантовых вычислениях. Аналогичным образом, вскоре после первого наблюдения топологических изоляторов в конце 2000-х возникли концепции кристаллов времени, которые открыли новую область физики, также имеющую отношение к квантовым технологиям, пишет Phys.org.

Ученые Калифорнийского технологического института и Института Вейцмана обратились к неабелевым анионам, которые могут существовать в топологически упорядоченных фазах. Анион — это частица, которая не является в строгом смысле слова ни фермионом, ни бозоном, тогда как «неабелевая» означает, что ее поведение может быть описано в терминах операций, которые приводят к различным результатам в зависимости от порядка.

В сверхпроводящих системах имеются квазичастицы майорановские фермионы, которые являются своими собственными античастицами. В случае дефекта майорановские моды обладают неабелевыми характеристиками, которые могут сделать из аниона кирпичик для квантового компьютера — намного более стабильный, чем пойманные квантовые частицы.

Исследователи изучили, как возникает связь между неабелевыми дефектами в двухмерных топологических фазах и тех, которые могут возникать в строго одномерных системах фермионов. И пришли к открытию, что возможно обогатить топологические сверхпроводники, связав их до контролируемых магнитных степеней свободы.

«Тогда мы поняли, что превратив эти магнитные степени свободы в темпоральный кристалл, топологическая сверхпроводимость реагирует поразительным образом», — заявил Джейсон Алишеа, один из исследователей.

Ученые предположили возможность соединения куперовских пар электронов в 1D-сверхпроводнике с изинговскими спинами темпоральных кристаллов. Изинговские спины будут менять сторону после каждого цикла. Поскольку для возвращения в исходное состояние им нужно совершить два оборота, их можно считать изинговскими спинами двойной периодичности.

Будущие исследования могут пролить свет на вопрос, могут ли такие системы также возникать в двух- и трехмерных материалах.  

Первый шаг к использованию темпоральных кристаллов в квантовых компьютерах сделали в 2018 сингапурские физики. Они доказали, что, сплетя воедино два разных мода кристаллов времени, можно генерировать состояния, нужные для выполнения квантовых вычислений.


Источник: hightech.plus

Комментарии: