Forskere demonstrerer mikrobølgespektrometer, der er skræddersyet til Majorana -søgen

Jagten på Majorana -partikler som byggesten til en fremtidig computer er i gang siden den første observation af disse partikler i Delft i 2012. På grund af deres fysiske egenskaber, en kvantebit baseret på dem er beskyttet mod fejl. Eksperimentelt, imidlertid, kontrollen og realiseringen af ​​Majorana -stater er meget udfordrende. Et internationalt team af forskere, ledet af Attila Geresdi på QuTech har nu demonstreret en ny teknologi, der muliggør mere pålidelig karakterisering til fremtidig kontrol af Majorana -partikler. De udgiver deres arbejde i Naturfysik .

Majorana siger, eksotiske kvantepartikler, eksisterer kun under meget specifikke omstændigheder. Mens det teoretisk blev foreslået i 1938, de blev observeret for første gang i en solid state -chip af gruppen af ​​Leo Kouwenhoven i 2012. 'Den vigtigste ingrediens er en nanotråd dækket af et superledende lag', forklarer Attila Geresdi, førende forsker i den aktuelle undersøgelse. Disse partikler er byggestenene i topologisk kvanteberegning, en lovende retning inden for kvanteteknologi, der forfølges af flere forskningsgrupper rundt om i verden i samarbejde med Microsoft.

'De fleste aktuelle undersøgelser af Majorana -stater er afhængige af måling af elektronstrømmen gennem nanotråden. Dette ødelægger imidlertid uundgåeligt den kvanteinformation, der er kodet i disse partikler, 'Forklarer Geresdi. Delft -gruppen samarbejdede med en international gruppe forskere. Forskere fra Yale University gav teoretisk forståelse af de helt specifikke enheder fremstillet af de ultrarene nanotråde fremstillet i København. Forskere i Delft kombinerede nanotråde med et on-chip spektrometer for at demonstrere en målemetode, der ikke forstyrrede Majoranas.

'I den fremtidige kvantecomputer, du vil have, at hver operation er korrekt, siger Geresdi, 'de topologiske kvantebits er iboende beskyttet mod fejl, hvilket betyder, at hvis du udfører en kvanteoperation, det virker altid. ' Der er stadig store forhindringer på vejen mod kvanteberegning baseret på Majorana -partikler, men dette arbejde åbner døre til et nyt regime med kvanteeksperimenter. Geresdi:'både grundlæggende fysik og teknologiske udfordringer i forhold til kontrol med Majorana -stater kan udforskes ved hjælp af vores nye metoder.'