• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.06.2016
Редакция Naked Science
260

Создан первый топологический изолятор для квантовых устройств

Физики из Техасского университета в Далласе (США) предложили новый способ создания «слабых» топологических изоляторов. Технология может совершить прорыв в области электропроводимости и послужить основой для квантовых компьютеров.

skachannye_fayly
©Wikipedia / Автор: Pinaria Caprarius

Топологический изолятор (ТИ) представляет собой материал, обладающий изолирующими свойствами внутри объема и электропроводимостью на поверхности, при этом ток на поверхности происходит в двух противоположных направлениях. В отличие от обычных металлов топологические изоляторы не зависят от электромагнитного шума среды, что делает их оптимальными кандидатами на главную роль в индустрии микроэлектроники, а также имеют электроны с нулевой эффективной массой: теоретически, это подводит ученых к производству сверхбыстрых устройств.

 

При этом условно ТИ подразделяются на «слабые» и «сильные». Если первые проводят ток по всем граням, встречаются в природе и могут быть воспроизведены в лабораторных условиях, последние частично сохраняют изолирующие свойства и на поверхности и до сих пор оставались для науки непостижимыми.

 

Сдвинуть прогресс с мертвой точки удалось команде доктора Фан Чжана. Ученые создали «слабый» ТИ, смешивая кристаллы висмута с йодом или бромом. По словам Чжана, иодид и бромид висмута были синтезированы немецкими исследователями еще в 1970-х гг., однако тогда потенциал соединений не осознавался.

 

«Фундаментальные вычислительные мощности, которыми мы располагаем, весьма ограничены. Для многих задач — прогнозирования погоды, кодирования и декодирования данных — современные компьютеры слишком медлительны. Квантовые машины были предложены в качестве альтернативы им как способные на экспонциональный рост скорости. Обеспечить его могли бы “слабые” топологические изоляторы», — заявил ученый.

 

Свою теорию специалист изложил старомодным способом: посредством карандаша и бумаги. Проверка данных осуществлялась на базе суперкомпьютеров, расположенных в Техасском компьютерном центре в Остине. Ближайшая задача исследователей — изучить уникальные характеристики нового материала с оглядкой на их возможное применение на практике.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

Вчера, 11:27
Александр Березин

Глава подразделения NASA по системам исследования Луны объяснила ранее неизвестное публике условие для высадки людей на спутнике Земли в сентябре 2026 года. Скептики оценили это заявление как стремление Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США переложить ответственность за срыв сроков лунной высадки на кого-то еще.

10 часов назад
Александр Березин

Нынешняя версия крупнейшего носителя SpaceX вдвое мощнее «Сатурна-5», самой мощной ракеты прошлого. Однако документ Федерального управления гражданской авиации США показал, что Илон Маск планирует серьезно нарастить разрыв. Попутно у его ракеты значительно увеличится количество двигателей в обеих ступенях, в итоге она станет выше высочайшей пирамиды на земле.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

Позавчера, 14:04
Андрей

Китайские палеонтологи обнаружили образцы самых больших моллюсков, живших после Великого вымирания. Их гигантский размер говорит о том, что брюхоногие интенсивнее и быстрее восстановились в росте после массовой гибели. До этого подобные свидетельства находили в ладинском ярусе, а сейчас в анизийском.

8 июня
Михаил Орлов

Переселение позвоночных из воды в наземно-воздушную среду жизни стало поворотным моментом в истории биосферы. Однако этот эволюционный скачок имел и серьезные побочные эффекты: он привел к потере способности восстанавливать потерянные части тела рептилиями, птицами и млекопитающими. В новой статье биологи рассмотрели генетические и эволюционные аспекты освоения суши и выяснили, что резкое ослабление регенерации стало своеобразной «расплатой» за адаптации животных к другой среде.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: