Computerele cuantice pot deveni ceva obişnuit cu ajutorul unui superconductor neconvenţional care are în componenţă ”particula îngerului”
Particulele Majorana sunt fermioni care este propria sa antiparticulă, iar existenţa lor a fost teoretizată încă din anii ’30 de Ettore Majorana. În alţi termeni, aceştia pot fi văzuţi ca jumătate electroni.
Într-un computer cuantic, ideea din spatele proiectului este de a codifica informaţia într-o pereche de fermioni Majorana care sunt separaţi în material şi care, în principiu, ar face calculele imune la decoerenţa cuantică – care este cel mai mare impediment pe care savanţii îl întâlnesc în construirea de computere cuantice. Decoerenţa apare atunci când sistemele cuantice interacţionează cu mediul exterior, căpătând caracteristici probabilistice suplimentare, scrie EurekAlert.
În materialele solide, aceste particule apar numai în superconductorii topologici, o categorie de superconductori extrem de rar întâlnită în practică; dar echipa de cercetători suedezi este acum printre primele din lume care au reuşit acest lucru.
Cercetătorii au folosit mai întâi un izolator topologic, telura de bismut (Be2Te3), peste care au pus un strat de superconductor convenţional, în acest caz aluminiu, care conduce curentul fără rezistenţă la temperaturi foarte joase. „Perechea superconducătoare de electroni se scurge apoi în izolator care devine de asemenea superconductiv”, explică Thilo Bauch, membru al echipei şi profesor la Quantum Device Physics Laboratory de la Chalmers University.
Totuşi, măsurătorile iniţiale au indicat că în telura de bismut aveau doar superconductivitate standard, dar atunci când au răcit componenta din nou, pentru a repeta măsurătorile, situaţia s-a schimbat – caracteristicile perechilor de electroni au variat în direcţii diferite. „Iar aceasta nu este deloc compatibilă cu superconductivitatea convenţională. Dintr-o dată, au apărut lucruri neaşteptate şi uimitoare”, a precizat Floriana Lombardi, profesoară la aceeaşi universitate.
Spre deosebire de alte echipe, grupul lui Lombardi a folosit platina pentru a asambla izolatorul topologic cu aluminiul. Ciclurile repetate au dat naştere la stres în material, ceea ce a dus la schimbarea proprietăţilor superconductivităţii.
„În ceea ce priveşte aplicaţiile practice, materialul este relevant pentru cei care încearcă să creeze un computer cuantic. Chiar noi dorim să explorăm noua fizică ce stă la baza superconductorilor topologici – acesta este un nou capitol în fizică”, a adăugat Lombardi.
Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:
Superconductivitatea grafenului ar putea revoluţiona viitorul electronicelor
Un prototip al IBM atinge un nou punct de cotitură în crearea calculatorului cuantic