Topologisk superlederfase kan løse decoherence -problem i kvantecomputere

Et team af forskere fra Japan, USA og Kina, har identificeret en topologisk superledende fase til mulig brug i et jernbaseret materiale i kvantecomputere. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , teamet skitserer deres undersøgelse af fasen, hvilken, de hævder, viser løfte som et middel til at løse decoherence -problemet i kvantecomputere.

Efterhånden som forskningen omkring kvantecomputere fortsætter, står forskere over for en række problemer. Den ene er kvantestaternes tendens til at forringes, resulterer i beregningsfejl - et problem kendt som decoherence. Eksperter foreslår, at løsningen på problemet er at udvikle et materiale, der er i stand til at beskytte kvantetilstanden ved at anvende de helt rigtige topologiske egenskaber. På denne måde, lokaliseret støj ville ikke kunne forstyrre kvantetilstanden. I denne nye indsats, forskerne rapporterer om identifikationen af ​​en topologisk superledende fase, som de mener kunne opfylde dette krav.

Forskerne rapporterer, at de var i stand til at opnå tre centrale slags målinger, der menes at være nødvendige for at analysere kvantefasen af ​​Fe (Te, Se) i tilstrækkelig detalje, som de hævder viser, at fasen kunne vise sig egnet til at beskytte kvantetilstanden i et system. De rapporterer endvidere, at fasen, når den er integreret i et passende materiale, ville være i stand til at understøtte Majorana bundne stater (MBS'er), som er kvasipartikler såkaldte på grund af deres opdagelse af Ettore Majorana. Tidligere forskning har antydet, at et materiale, der er i stand til at bruge Majorana -egenskaber, kan spille en rolle i løsningen af ​​dekoherensproblemet.

Forskerne bemærker også, at de var i stand til at identificere spiralformet spin -polarisering af overfladetilstanden og måle det superledende hul. De var også i stand til at identificere overfladetilstanden. Taget sammen, resultaterne af deres test indikerer, at MBS'er kunne induceres i et materiale ved at udøve et magnetfelt til Fe (Te, Se). Hvis deres forudsigelser slår ud, den nye fase kan ende som en del af den næste generation af kvantecomputere, muligvis baner vejen for maskiner, der er i stand til at manipulere flere qubits end dem, der i øjeblikket er i brug.

© 2018 Phys.org