11 октября
4 минуты
Naked Science
137

Обнаружен лучший на сегодня материал для квантового компьютера

Ученые нашли сверхпроводящий материал, свойства которого делают его идеальным кандидатом на роль кубитов в квантовом компьютере.

© Johns Hopkins University
© Johns Hopkins University

Квантовый компьютер отличается от обычного тем, что может передавать пакеты информации не бинарными сигналами — битами, а кубитами — сигналами, имеющими три возможных состояния: «0», «1» и их суперпозицию. Таким образом, квантовое вычислительное устройство обладает гораздо большей производительностью и потенциально может использоваться для выполнения сложных расчетов, более надежной шифровки данных и быстрого прогнозирования распространения вирусов.

В новом исследовании ученые обнаружили, что кольцо β-Bi2Pd (сплав палладия и бета-формы висмута) может в естественной среде существовать между двумя состояниями в отсутствие внешнего магнитного поля. Для создания суперпозиции в исследованных ранее материалах требуются специфичные условия: либо это низкие или высокие температуры, либо огромные напряженности магнитного поля. В новом материале электроны могут циркулировать по часовой стрелке, против нее и одновременно в двух направлениях по кольцу.

Следующим шагом, по словам ученых, станет поиск майорановских фермионов в новом материале. Это частицы, которые также являются античастицами самих себя и необходимы для следующего уровня устройств — топологических квантовых компьютеров, которые на порядок стабильнее и надежнее создаваемых сегодня прототипов.

Майорановские фермионы могут появляться в особом типе сверхпроводящего материала — так называемом спин-триплетном сверхпроводнике. В нем электроны существуют в парах, где их собственные моменты движения — спины — направлены параллельно друг другу. Долгое время этот материал оставался неуловимым для ученых. Теперь же, после серии экспериментов, физики обнаружили, что тонкие пленки β-Bi2Pd обладают особыми свойствами, необходимыми для будущего квантовых вычислений.

Ученым еще предстоит открыть внутренний спин-триплетный сверхпроводник, необходимый для развития квантовых вычислений, но авторы новой работы надеются, что открытие особых свойств в исследуемом ими материале приведет к обнаружению майорановских фермионов в следующем материале.

Вчера, 09:04
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

Вчера, 12:55
9 минут
ФизТех

Международная команда ученых оценила сколько людей в мире болеют и умирают от рака, каково число лет жизни прожитых больными с онкологией или потерянных вследствие преждевременной смерти, какие из видов рака наиболее распространены, а какие уносят наибольшее число жизней, и насколько рак сопоставим с другими болезнями.

Вчера, 22:39
5 минут
Мария Назарова

Простая анимация доказывает, что сверхсветовые корабли оказались бы бесполезными в реальности.

Вчера, 09:04
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

11 октября
2 минуты
Max Koval

Способные дышать воздухом рыбы-змееголовы распространяются по США, и власти выпустили официальный призыв убивать их при каждой встрече.

9 октября
5 минут
Илья Ведмеденко

Ракета получила название ракете : в качестве носителя для нее рассматривают фронтовой бомбардировщик Су-24М, истребитель Су-27 и другие крылатые машины.

Вчера, 09:04
4 минуты
Сергей Васильев

Грузинский ученый предположил существование крошечных, способных к самокопированию зондов, с помощью которых высокоразвитая цивилизация могла бы исследовать и осваивать Галактику.

30 сентября
4 минуты
Мария Назарова

Это первый из семи кораблей-«невидимок» нового типа, предназначенных для ВМС Индии.

17 сентября
4 минуты
Никита Шевцов

Оказалось, что причиной вспышки на газовом гиганте стал астероид, состоящий из железной руды.

[miniorange_social_login]

Комментарии

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