Kvantedetektiver i jagten på verdens første kvantecomputer

Forskere ved University of Sydney går ind i en ny udviklingsfase for at opskalere den næste generation af kvantekonstruerede enheder.

Disse enheder vil danne hjertet i de første praktiske topologiske kvantecomputere.

En undersøgelse offentliggjort i dag i Naturkommunikation bekræfter en af ​​forudsætningerne for at bygge disse enheder.

En forfatter til det papir, Dr Maja Cassidy, sagde:"Her på Station Q Sydney bygger vi den næste generation af enheder, der vil bruge kvasipartikler kendt som Majorana fermioner som grundlag for kvantecomputere."

Dr. Cassidy sagde, at Sydney Nanoscience Hub på $150 millioner giver et miljø i verdensklasse, hvor man kan bygge den næste generation af enheder.

Microsofts Station Q vil flytte videnskabeligt udstyr ind i Nanoscience Hubs rene rum - kontrollerede miljøer med lave niveauer af forurenende stoffer og konstante temperaturer - i løbet af de næste par måneder, da det øger kapaciteten til at udvikle kvantemaskiner.

Detektivjagt

Dr. Cassidy sagde, at det at bygge disse kvanteenheder er "lidt som at gå på detektivjagt".

"Da Majorana-fermioner først blev vist at eksistere i 2012, der var mange, der sagde, at der kunne være andre forklaringer på resultaterne, " hun sagde.

En udfordring for at vise, at resultaterne var forårsaget af Majoranas, blev stillet til forskerholdet ledet af professor Leo Kouwenhoven, som nu leder Microsofts Station Q i Holland.

Det papir, der udgives i dag, imødekommer en væsentlig del af denne udfordring.

I det væsentlige, det beviser, at elektroner på en endimensionel halvledende nanotråd vil have et kvantespin modsat dets momentum i et begrænset magnetfelt.

"Denne information er i overensstemmelse med tidligere rapporter, der observerer Majorana-fermioner i disse nanotråde, " sagde Dr. Cassidy.

Hun sagde, at resultaterne ikke kun er anvendelige til kvantecomputere, men vil være nyttige i spintroniske systemer, hvor kvantespindet og ikke ladningen bruges til information i klassiske systemer.

Dr. Cassidy udførte forskningen, mens han var på Technical University Delft i Holland, hvor hun havde en post-doc stilling. Hun er siden vendt tilbage til Australien og er baseret på University of Sydney Station Q partnerskab med Microsoft.

University of Sydney Professor David Reilly er direktør for Station Q Sydney.

"Dette er praktisk videnskab på forkant, " sagde Professor Reilly. "Vi har ansat Dr. Cassidy, fordi hendes evne til at fremstille næste generations kvanteenheder er uden sidestykke."

Han sagde, at Dr. Cassidy allerede i år var et af mange store hoveder, der var tiltrukket af at arbejde på Station Q Sydney. "Og der kommer snart flere mennesker til os i Sydney, mens vi opbygger vores kapacitet."

Professor Reilly vandt i sidste uge Australian Financial Review-prisen for Emerging Leadership in Higher Education.