„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

Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry
Galaktyka Cygaro. Miejsce, gdzie gwiazdy rodzą się szybciej
Galaktyka Cygaro. Miejsce, gdzie gwiazdy rodzą się szybciej
Tak formują się planety. Odkrycie naukowców to potwierdza
Tak formują się planety. Odkrycie naukowców to potwierdza
Ludzie od zawsze o tym marzyli. Pojawia się jednak pewien problem
Ludzie od zawsze o tym marzyli. Pojawia się jednak pewien problem
Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?
Umożliwi skok technologiczny? Ten związek ma niezwykłe właściwości
Umożliwi skok technologiczny? Ten związek ma niezwykłe właściwości