Tie kohti kvanttitransistoreita

11.12.2014

michigan-kohti-kvantti-transistoreita-250-t.jpgUniversity of Michiganin fyysikot ovat vuosien mittaan löytäneet tai vahvistaneet useita ominaisuuksia samarium hexaboridi yhdisteestä, mikä nostaa toiveita löytää ”pii” kvanttiaikakaudelle.

Nyt tutkijat ovat tuottaneet ensimmäisen suoran todisteen siitä, että samarium-boridi, (SmB6), on topologinen eriste. Topologiset eristeet johtavat metallimaisesti sähköä pinnaltaan mutta ovat sisäosiltaan eristeitä.

Erityisen mielenkiintoista oli, että sen pinnalla esiintyy harvinaisia ​​Dirac-elektroneja. Ne ovat hiukkasia, joilla on potentiaalia auttaa ratkaisemaan kvanttilaskennan suurimpia esteitä.

Jo vuonna 2012 osittain sama tutkijaryhmä löysi Dirac-elektroneita kylmissä tiloissa suprajohteisesti toimivasta kuparilla seostetusta vismutti lyijyselenidistä.

Nyt tehty löytö on ensimmäinen, jossa Dirac-elektroneja löytyi vahvasti korreloivassa materiaalissa. "Ajattelimme vahvan korrelaation vahingoittavan niitä, mutta nyt me tiedämme, että näin ei ole", toteaa apulaisprofessori Lu Li.

Uusinkin ilmiö havaittiin vain erittäin kylmissä lämpötiloissa, joten tutkijat eivät usko, että tämä olisi oikea materiaali mutta nyt he uskovat voivansa etsiä muita vaihtoehtoja.

Kvanttitietokoneiden käyttämä kubitti voi olla binäärikoodauksen ykkönen ja nolla samaan aikaan mutta sen mittaus häiritsee valitsemaan vain yhden tilan mikä eliminoi menetelmän tärkeimmän edun.

Dirac-elektronit ovat niin korkeaenergisiä partikkeleita, että ne ulottuvat klassisen ja kvanttifysiikan maailmoihin. Täten niitä sisältävät materiaalit voisivat paakkuuntua uudenlaiseksi kubitiksi, joka voitaisiin mitata epäsuorasti. Näin kubitti ei tunnistaisi mittausta ja se voisi pysyä edelleen molemmissa tiloissa.

Vaikka nämä sovellukset ovat kiehtovia, eniten tutkijoita innostivat esiin tulleet tieteelliset perusasiat. Science-lehdessä julkaistu tutkimuspaperi on otsikoltaan Two-dimensional Fermi surfaces in Kondo Insulator SmB6.

12.07.2019Atomista audiotallennusta
03.07.2019Informaation teleporttausta timantissa
02.07.2019Orgaanisia katodeja tehokkaille akuille
28.06.2019Spintroniikkaa ja muistitekniikkaa
27.06.2019Edistysaskeleita kvanttitietotekniikalle
26.06.2019Oksidimateriaalit kaupallistuvat
25.06.2019Lasertekniikalla grafeenia hyötykäyttöön
24.06.2019Ionitekniikkaa kondensaattoreihin
20.06.2019Tehokkaampia tehopiiritekniikoita
19.06.2019Uutta tekniikkaa 2D-materiaalin venytyksellä

Siirry arkistoon »