Пакети графену створюють абсолютно нові квантові стани

Пакети графену створюють абсолютно нові квантові стани
MaxPixel/Victor Tangermann
Дослідники з Браунського та Колумбійського університетів використовували «сендвіч» з графену та нітриду бору для виявлення декількох абсолютно нових квантових станів.

Неминучі помилки

Кубіти — основні одиниці квантової зв'язку — центральні для квантових комп'ютерів, є неймовірно крихкими, схильними до перемикання між станами при найменшому порушенні.

Це зробило виправлення помилок основним напрямком роботи розробників квантових комп'ютерів — їм потрібно знайти спосіб підтримувати роботу систем, навіть якщо окремий кубіт пошкоджений. Мало того, але вони повинні робити це без фактичного вимірювання кубітів, оскільки це зруйнувало б їх здатність існувати в декількох станах одночасно.

Не просте завдання.

Але тепер команда фізиків США використовувала «суперматеріальний» графен для виявлення декількох абсолютно нових квантових станів — і вони думають, що відкриття може привести до квантових комп'ютерів, які взагалі не потребують виправлення помилок.

Супер сендвіч

Графен — це матеріал, що містить один шар атомів вуглецю, розташованих в гексагональної решітці.

Дослідники вперше ізолювали його від графіту, мінералу, який зустрічається в більшості олівців, у 2004 році, і з того часу вони були вражені чудовими властивостями графену — попри те, що він такий тонкий і легкий, він неймовірно сильний і чудовий провідник обох тепло та електрику.

Для свого дослідження, яке було опубліковано в журналі Nature Physics в понеділок, дослідники з університетів Брауна і Колумбії поклали два шари графену один на одного, розділивши їх шаром іншого двовимірного матеріалу — гексагонального нітриду бору. — які вони також обернули навколо всього графенового сендвіча.

Коли вони підірвали структуру неймовірно сильними магнітними полями, вони виявили, що вона створює ніколи небачені квантові стану.

Квантові комп'ютери

Відкриття цих нових квантових станів само по собі є чудовим досягненням, — зазначає у своєму прес-релізі дослідник Цзя Лі, доцент кафедри фізики в Брауні: «Результати показують, що двовимірні матеріали збираються разом в безпосередній близькості. генерує абсолютно нову фізику».

Однак самі по собі конкретні стану також примітні, особливо з точки зору тієї ролі, яку вони можуть зіграти в розробці квантових комп'ютерів.

«Особливий інтерес представляють кілька нових штатів, які мають потенціал для розміщення неабелевих хвильових функцій — станів, які не зовсім відповідають традиційній моделі складеного ферміона», — сказав Джим Хон, професор машинобудування в Колумбії. прес-реліз.

Електрони в неабелевих державах можуть «пам'ятати» свої минулі позиції по відношенню один до одного, відповідно до прес-релізу, і ця здатність може привести до створення квантових комп'ютерів, які взагалі не потребують виправлення помилок. — усунення одного з основних перешкод між нами й цими неймовірно потужними пристроями.

Джерела: Columbia University

Автор: Крістін Хаузер
ОСТАННІ КОМЕНТАРІ