„Egzotyczny” nadprzewodnik i cząstki, których nikt nie widział – podwaliny pod komputery kwantowe(?)

Po odkryciu, którego dokonali uczeni z Princeton, można sądzić, że komputery kwantowe oparte będą na nadprzewodnikach z „rozdwojoną osobowością” i na cząstkach o zerowej masie i równie zerowym ładunku.

„Egzotyczny” nadprzewodnik i cząstki, których nikt nie widział – podwaliny pod komputery kwantowe(?) 1Niewidzialne staje się widzialne
Katarzyna Kieś

Po odkryciu, którego dokonali uczeni z Princeton, można sądzić, że komputery kwantowe oparte będą na nadprzewodnikach z „rozdwojoną osobowością” i na cząstkach o zerowej masie i równie zerowym ładunku.

W maju pisałam o pierwszym nadprzewodniku topologicznym wytworzonym na Uniwersytecie w Princeton. Dziś ciąg dalszy historii, która może stać się początkiem procesu zastępowania tradycyjnych komputerów maszynami kwantowymi. Zespół odkrywców z Princeton opublikował 1 listopada wynik swoich prac na łamach „Nature Physics”.

Okazuje się, że „przyłapanie” cząstek Majorany może być bliższe, niż sądzimy. Fizycy idą w swoich spekulacjach jeszcze dalej: choć cząstek Majorany jeszcze nikt nigdy nie widział, uczeni przymierzają się już do manipulowania tymi tajemniczymi molekułami.

Istnienie cząstek Majorany – fermionów, które są same dla siebie antycząstkami, przewidziano już ok. 70 lat temu. I pomimo usilnych starań nikomu nie udało się dotąd zobaczyć tych przedziwnych molekuł. Ba, żeby tylko zobaczyć: nikt nie wie, gdzie ich szukać! Przypuszczalnie mogą znajdować się w miejscu styku topologicznego nadprzewodnika z topologicznym izolatorem. Ale czy gdzieś jeszcze?

I tu dochodzimy do odkrycia dokonanego na Uniwersytecie w Princeton. Tamtejsi naukowcy odkryli wyjątkowo dziwny materiał: częściowo nadprzewodnik, częściowo metal. Nowy materiał zaliczony został do nadprzewodników topologicznych.

Jego egzotyka polega na tym, że ma dwie tożsamości elektroniczne naraz: wnętrze kryształu zachowuje się jak zwyczajny nadprzewodnik zdolny do przewodzenia prądu bez pojawienia się zjawiska oporu, gdy tymczasem powierzchnia zachowuje się jak metal: przewodzić może, ale już z oporem.

Według fizyków z Princeton w miejscu, gdzie nadprzewodnik „staje” się metalem, należałoby szukać cząstek Majorany. Andrew L. Wray, jeden z autorów pracy, uważa, że ten niezwyczajny nadprzewodnik mógłby stać się swoistą „szkółką” do pozyskiwania fermionów. Ważnych z racji swego neutralnego charakteru: nie będą reagować ani ze sobą, ani z innymi cząstkami (czego nie można powiedzieć w ujemnie naładowanych elektronach, które zawsze przecież ciągnie w kierunku plusa).

Zatem ruch fermionów Majorany będzie tak przewidywalny jak droga suwaka na zamku błyskawicznym. To zaś dałoby się wykorzystać przy tworzeniu komputerów kwantowych. I to takich, które same będą wiedzieć, że przy obliczeniach popełniły błąd i same ten błąd naprawią.

Na tym kończą się pozytywne wieści. Wiadomość niezbyt dobra to taka, że na rozwinięcie opisanej tu technologii prawdopodobnie trzeba będzie poświęcić ok. 20-30 lat.

Uwaga: zdjęcie powyżej nie przedstawia struktury nowego nadprzewodnika.

Źródło: Esciencenews

Źródło artykułu: WP Gadżetomania
Wybrane dla Ciebie
Anomalie nad Atlantykiem. Co się dzieje z polem geomagnetycznym?
Anomalie nad Atlantykiem. Co się dzieje z polem geomagnetycznym?
Zamówił kartę graficzną w dużym sklepie. Dostał cegłę
Zamówił kartę graficzną w dużym sklepie. Dostał cegłę
Zasada "30 sekund". Rekomendacja CBZC
Zasada "30 sekund". Rekomendacja CBZC
Nowy model podróży w czasoprzestrzeni. Czy można poruszać się szybciej niż światło?
Nowy model podróży w czasoprzestrzeni. Czy można poruszać się szybciej niż światło?
Czeski skarb ma 2,5 tys. lat. Takich monet nie spodziewali się odkryć
Czeski skarb ma 2,5 tys. lat. Takich monet nie spodziewali się odkryć
Fałszywe wiadomości na WhatsAppie. Ostrzeżenie WOC
Fałszywe wiadomości na WhatsAppie. Ostrzeżenie WOC
Samsung Galaxy XR coraz bliżej. Pierwsze gogle z Androidem XR na zdjęciach
Samsung Galaxy XR coraz bliżej. Pierwsze gogle z Androidem XR na zdjęciach
Mikroby z wiecznej zmarzliny. Budzą się po tysiącach lat
Mikroby z wiecznej zmarzliny. Budzą się po tysiącach lat
Powrót Voodoo: Kultowe karty 3Dfx w nowoczesnym wydaniu
Powrót Voodoo: Kultowe karty 3Dfx w nowoczesnym wydaniu
Unikatowe znalezisko w Ekwadorze. To dowód na pradawne życie
Unikatowe znalezisko w Ekwadorze. To dowód na pradawne życie
Nowa era druku: Open Printer daje lekcję gigantonom branży
Nowa era druku: Open Printer daje lekcję gigantonom branży
Odkrycia na Enceladusie. Związki organiczne pod lodową powierzchnią
Odkrycia na Enceladusie. Związki organiczne pod lodową powierzchnią