• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
01.06.2016
Редакция Naked Science
205

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

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
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 18:28
Анна Новиковская

Историки долго мучились вопросом, почему древние римляне — те же, что сумели выстроить множество великолепных произведений архитектурного искусства, — с завидной регулярностью изготавливали странно асимметричные игральные кости, похожие на плохо слепленные детские поделки. Теперь у них есть возможный ответ на эту загадку.

Вчера, 15:22
Ольга Иванова

Антропологи из США и Великобритании опровергли результаты исследований других ученых, опубликованные в прошлом году, и пришли к выводу, что мозг человека не уменьшался с момента трех тысяч лет назад. Более того, этого, похоже, не происходило с момента появления нашего вида — Homo sapiens.

Вчера, 18:31
Александра Медведева

Ученые обнаружили новый источник кислорода, который мог повлиять на эволюцию жизни еще до появления фотосинтеза. Оказалось, в сейсмически активных регионах вода при высоких температурах может вступать в реакцию с дефектами на поверхности горных пород, образуя перекись водорода, которая, в свою очередь, может служить источником кислорода для гипертермофильных бактерий.

6 августа
Сергей Васильев

Наблюдения показали, что планеты — мини-нептуны могут терять атмосферу под действием излучения своих звезд, переходя в группу каменистых планет-сверхземель.

Позавчера, 18:28
Анна Новиковская

Историки долго мучились вопросом, почему древние римляне — те же, что сумели выстроить множество великолепных произведений архитектурного искусства, — с завидной регулярностью изготавливали странно асимметричные игральные кости, похожие на плохо слепленные детские поделки. Теперь у них есть возможный ответ на эту загадку.

Вчера, 12:00
НИУ ВШЭ

Федеральная программа материнского капитала (и ее региональные аналоги) действительно приводит к тому, что семьи чаще и быстрее решаются завести второго ребенка. К такому выводу пришли сотрудники Исследовательской рабочей группы по экономико-математическому моделированию демографических процессов факультета экономических наук НИУ ВШЭ.

11 июля
Василий Парфенов

Доступность высококачественных и актуальных данных от спутников дистанционного зондирования Земли растет с каждым годом. Такие компании, как Capella Space и Maxar Technologies, несколько лет подряд предлагают всем желающим беспрецедентно дешевые радарные и оптические снимки земной поверхности высокого разрешения. Это позволяет гражданским аналитикам наблюдать за военными объектами по всему миру и находить интересные артефакты.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: