Viene proposto un metodo alternativo per raggiungere la superconduttività topologica



11 ore fa p Luke James Secondo la ricerca del team, pubblicata sulla rivista Science, questa "svolta concettuale" è stata raggiunta collaborando con i ricercatori di Microsoft Quantum. Insieme, il team di ricerca ha utilizzato l'avvolgimento di fase attorno alla circonferenza di un superconduttore cilindrico che circonda un semiconduttore. Charles Marcus del Niels Bohr Institute ha dichiarato: "Il risultato potrebbe fornire un utile percorso verso l'uso delle modalità zero Majorana come base di qubit protetti per l'informazione quantistica.
Non sappiamo se questi fili stessi saranno utili, oppure se solo le idee saranno utili. " Il documento di ricerca spiega che le modalità zero di Majorana, quasiparticelle che si prevede si verifichino nei superconduttori topologici, promettono come elementi costitutivi del calcolo quantistico topologico. Oggi ci sono due innovatori per l'implementazione fisica delle maggiorane: nanofili ibridi semiconduttori-supercomputer e isolanti topologici che sono in contatto con un superconduttore.
Il documento introduce una piattaforma che combina elementi di entrambi: un nanofilo a semiconduttore avvolto da un superconduttore. Combinando i calcoli teorici con i propri esperimenti, il team di ricerca presenta le sue prove che secondo quanto riferito sono coerenti con l'emergere delle modalità zero Majorana. La ricerca introduce un approccio concettualmente distinto per generare modalità zero di Majorana e utilizza due idee già note che sono già state utilizzate nel mondo della meccanica quantistica: superconduttori topologici basati su vortice e superconduttività topologica monodimensionale nei nanofili.
Usando queste due idee, il risultato del team è stato la presentazione di "un nuovo percorso" con scoperte che possono essere fatte risalire a circa 50 anni fa a un pezzo di fisica noto come effetto dei Piccoli Parchi. In sostanza, l'effetto Little-Parks afferma che un superconduttore a forma di guscio cilindrico si adatterà a un campo magnetico esterno, infilando il cilindro saltando in uno "stato di vortice" in cui la funzione d'onda quantistica attorno al cilindro porta una svolta della sua fase . Per rivelare questo nuovo percorso, era necessario un tipo speciale di materiale che combinasse nanofili a semiconduttore e alluminio superconduttore.
Questi furono sviluppati nel Center for Quantum Devices, così come i fili speciali con il guscio superconduttore che circonda completamente il semiconduttore. "In primo luogo, la nostra motivazione a guardare questo era che sembrava interessante e non sapevamo cosa sarebbe successo", ha detto Marcus sulla scoperta sperimentale, che è stata confermata teoricamente nello stesso documento di ricerca. Tuttavia, l'idea potrebbe indicare un percorso per il calcolo quantistico.
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