Een team van onderzoekers uit Japan, de VS en China, heeft een topologische supergeleidende fase geïdentificeerd voor mogelijk gebruik in een op ijzer gebaseerd materiaal in kwantumcomputers. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , het team schetst hun studie van de fase, die, zij beweren, is veelbelovend als middel om het decoherentieprobleem in kwantumcomputers op te lossen.

Terwijl het onderzoek naar kwantumcomputers doorgaat, worden onderzoekers geconfronteerd met een aantal problemen. Een daarvan is de neiging van kwantumtoestanden om te degraderen, resulterend in rekenfouten - een probleem dat bekend staat als decoherentie. Experts suggereren dat de oplossing voor het probleem is om een ​​materiaal te ontwikkelen dat de kwantumtoestand kan beschermen door precies de juiste topologische eigenschappen te gebruiken. Op deze manier, gelokaliseerde ruis zou de kwantumtoestand niet kunnen verstoren. In deze nieuwe poging de onderzoekers rapporteren over de identificatie van een topologische supergeleidende fase die volgens hen aan deze eis zou kunnen voldoen.

De onderzoekers melden dat ze in staat waren om drie belangrijke soorten metingen te doen die nodig werden geacht voor het analyseren van de kwantumfase van Fe(Te, Se) voldoende gedetailleerd, waarvan zij beweren dat het aantoont dat de fase geschikt zou kunnen zijn voor het beschermen van de kwantumtoestand in een systeem. Ze melden verder dat de fase, eenmaal geïntegreerd in een geschikt materiaal, in staat zou zijn om Majorana-gebonden staten (MBS's) te ondersteunen, die quasideeltjes zo genoemd zijn vanwege hun ontdekking door Ettore Majorana. Voorafgaand onderzoek heeft gesuggereerd dat een materiaal dat in staat is om Majorana-eigenschappen te gebruiken, een rol kan spelen bij het oplossen van het decoherentieprobleem.

De onderzoekers merken ook op dat ze de spiraalvormige spinpolarisatie van de oppervlaktetoestand konden identificeren en de supergeleidende opening konden meten. Ze waren ook in staat om de oppervlaktetoestand te identificeren. Bij elkaar genomen, de resultaten van hun testen geven aan dat MBS's in een materiaal kunnen worden geïnduceerd door een magnetisch veld uit te oefenen op de Fe(Te, zie). Als hun voorspellingen uitkomen, de nieuwe fase zou kunnen eindigen als onderdeel van de volgende generatie kwantumcomputers, mogelijk de weg vrijmaken voor machines die meer qubits kunnen manipuleren dan de huidige.

© 2018 Fys.org