Ett team av fysiker har avslöjat ett nytt tillstånd - ett genombrott som ger löfte om att öka lagringsmöjligheterna i elektroniska enheter och förbättra kvantberäkningen.
"Vår forskning har lyckats avslöja experimentella bevis för ett nytt tillstånd av materia - topologisk supraledning, "säger Javad Shabani, en biträdande professor i fysik vid New York University. "Detta nya topologiska tillstånd kan manipuleras på sätt som både kan beräkna hastighet i kvantberäkning och öka lagringsutrymmet."
Upptäckten, rapporterade i ett papper om arXiv, genomfördes med Igor Zutic vid University of Buffalo och Alex Matos-Abiague vid Wayne State University.
Arbetet fokuserar på kvantberäkning - en metod som kan göra beräkningar med betydligt snabbare hastigheter än konventionell beräkning. Detta beror på att konventionella datorer bearbetar digitala bitar i form av 0s och 1s medan kvantdatorer distribuerar kvantbitar (qubits) för att tabulera valfritt värde mellan 0 och 1, exponentiellt lyft kapacitet och hastighet för databehandling.
I sin forskning, Shabani och hans kollegor analyserade en övergång av kvanttillstånd från dess konventionella tillstånd till ett nytt topologiskt tillstånd, mäta energibarriären mellan dessa tillstånd. De kompletterade detta med att direkt mäta signaturegenskaper för denna övergång i ordningsparametern som styr den nya topologiska superledningsfasen.
Här, de fokuserade undersökningen på Majorana -partiklar, som är deras egna antipartiklar - ämnen med samma massa, men med motsatt fysisk laddning. Forskare ser värde i Majorana -partiklar på grund av deras potential att lagra kvantinformation i ett särskilt beräkningsutrymme där kvantinformation är skyddad från miljöbrus. Dock, det finns inget naturligt värdmaterial för dessa partiklar, även känd som Majorana fermioner. Som ett resultat, forskare har försökt konstruera plattformar - dvs. nya materia - på vilka dessa beräkningar kunde genomföras.
"Den nya upptäckten av topologisk supraledning i en tvådimensionell plattform banar väg för att bygga skalbara topologiska qubits för att inte bara lagra kvantinformation, men också för att manipulera de kvanttillstånd som är felfria, "konstaterar Shabani.
