Foto: © makaule / Dollar Photo Club

Majoranovy fermiony a topologické kvantové počítače

Vědci připravili nový 2D materiál se speciálním elektromagnetickými vlastnostmi, který by mohl najít uplatnění v kvantových počítačích. Jedná se o tellurid chromu a germania (CGT).

Za extrémně nízké teploty v této látce jako nosiče signálu nefungují elektrony, ale Diracovy nebo Majoranovy fermiony. Obě tyto částice mají nenulovou klidovou hmotnost (Majoranovy fermiony jsou navíc svou vlastní antičásticí, spojením dvou z nich má vznikat elektron atd.), za uvedených podmínek se však pohybují rychlostí blízkou rychlosti světla. Tellurid chromu a germania má být v tomto ohledu blízký grafenu, alespoň za teploty kolem -232 °C. Na rozdíl od grafenu má CGT ale i magnetické vlastnosti potřebné pro konstrukci pamětí nebo úložných systémů.
Jako další nadějná látka se zkoumalo rozhraní bismutu a niklu při -269 °C, což výzkumníci charakterizovali jako „exotický supravodič porušující časovou symetrii (vratnost času)“. A navíc, další hezká sloučenina, hexaborid samaria (SmB6, samarium se ve sloučeninách vyskytuje prakticky pouze s oxidačním číslem 3; ovšem hexaborid vápníku má také vzorec CaB6; prostě se stechiometrií boridů je to všelijaké), umožňuje zvýšit teplotu, při níž lze provádět příslušná kouzla, na asi -33 °C, což je na poměry kvantových počítačů velmi slibné.

Práce vědců z University of California v Irvine, University of California v Berkeley, Lawrence Berkeley National Laboratory, Princeton University, Fudan University a University of Maryland byly publikovány v Nature, Science Advances a Nature Materials, tedy hned tři články na související témata.

Výsledkem výzkumů je koncept tzv. topologických kvantových počítačů. Hexaborid samaria je mj. také topologickým izolátorem, tj. vede proud (Diracových ferminonů) pouze po svém povrchu. Ne že by se v tom laik asi mohl nějak vyznat, ale uvidíme – půjde-li o nadějné výzkumy, pak se třeba s příslušnými termíny budeme setkávat častěji a nějak si na ně zvykneme. Ony i ty samotné Majoranovy fermiony byly sice jako koncept navrženy už dávno, ale přímé pozorování se (zřejmě) podařilo teprve cca před rokem.
Sledování příslušných fází hmoty bylo umožněno unikátním interferometrem Sagnac, který kromě v Irvine mají pouze na Stanfordu. Toto zařízení má umožňovat přesné optické měření magnetismu v daném materiálu.

Zdroj: Phys.org a další

dinosaurus, ilustrační autor Mariana Ruiz, zdroj: Wikipedia, licence obrázku: public domain

Dávné kořeny teplokrevnosti?

Všechno nasvědčuje tomu, že teplokrevnost suchozemských obratlovců vznikla několikrát nezávisle na sobě. Jak by to …

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close