Нанотехнологии - УрФО

Перейти на основной сайт
ИА ИНВУР Логотип Инновационного портала УрФО
Вы здесь: Главная // Публикации

Российский учёный помог сделать шаг к созданию квантового компьютера

Добавлено: 2014-12-23, просмотров: 561


В журнале журнале Nano Letters опубликована статья, в которой предлагается  новый дизайн эксперимента по обнаружению и исследованию фермионов Майораны — частиц, которые являются античастицами сами себе и могут послужить основой для создания устойчиво работающих квантовых компьютеров. В числе авторов работы – сотрудник Московского физико-технического института Игорь Батов.

Не все виды кубитов, реализованные в экспериментах, способны хранить информацию даже то время, которое необходимо для обработки данных.Исследователи надеются решить эту проблему c помощью кубитов, реализованных на основе фермионов Майораны, существование которых остаётся экспериментально неподтвержденным.

Тем не менее физики-теоретики предсказали, что возможно обнаружить квазичастицы (т.е. возбуждения коллективных состояний в твердотельных системах), которые ведут себя как фермионы Майораны. Одной из перспективных твердотельных систем для наблюдения фермионов Майораны является субмикронная планарная гибридная структура сверхпроводник — полупроводниковая нанопроволока. Предполагается, что фермионы Майораны формируются в такой структуре на концах полупроводниковой нанопроволоки, находящейся в контакте со сверхпроводником.

Игорь Батов, работающий в МФТИ, Институте физики твердого тела РАН и германском институте Петера Грюнберга, совместно с коллегами предложил принципиально новый дизайн структур на основе полупроводниковых нанопроволок для экспериментов по обнаружению и исследованию фермионов Майораны. Исследователи изготовили структуры, в которых полупроводниковая нанопроволока служит мостом между двумя сверхпроводящими электродами с существенно различными критическими температурами и критическими магнитными полями перехода из сверхпроводящего в нормальное состояние. В работе были экспериментально реализованы асимметричные гибридные структуры на основе полупроводниковой нанопроволоки из арсенида индия и сверхпроводящих электродов из алюминия и ниобия, соответственно.

Поскольку критическая температура и критическое магнитное поле для алюминиевого электрода существенно меньше, чем соответствующие температура и магнитное поле для ниобиевого электрода, в эксперименте существует возможность (меняя внешнее магнитное поле или температуру) изучать электронный транспорт в структуре.

В статье учёных приведены результаты предварительных экспериментов по электронному транспорту в асимметричных Al/InAs-нанопроволока/Nb- структурах.

STRF.ru