Создан первый топологический изолятор для квантовых устройств — Naked Science
4 минуты
Редакция

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.
Вчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

5 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Компания SpaceX запустила демонстратор технологий корабля Starship с техасского космодрома в деревне Бока-Чика. Аппарат поднялся на 150 метров и приземлился в другой части тестовой площадки.

Вчера, 11:44
6 минут
Денис Гордеев

Соседняя планета, скорее всего, была покрыта толстым слоем льда, что в корне противоречит принятым ныне концепциям.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
35 минут
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: