Создан первый топологический изолятор для квантовых устройств — Naked Science
01.06.2016
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, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Вчера, 15:26
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: