Nyt materiale til kvantemotorveje vil ikke stoppe elektroner

Forskere fra Pritzker School of Molecular Engineering ved University of Chicago har skabt en ny

materiale MnBi₆Te₁₀.Det kan bruges til at skabe kvantemotorveje, langs hvilke elektroner vil rejse. Sådanne elektroniske backbones vil være nyttige til at forbinde de interne komponenter i kraftfulde, energieffektive kvantecomputere.

Når elektroner bevæger sig langs traditionellemetaltråde, mister de en lille mængde energi i form af varme. Også nogle af deres indre egenskaber ændrer sig. Og derfor kan disse ledninger ikke bruges til at forbinde dele af kvantecomputere, der koder data om elektronernes kvanteegenskaber.

Nu har forskere fundet ud af, at MnBi₆Te₁₀ fungerer som en magnetisk topologisk isolator, der flytter elektroner rundt i omkredsen, samtidig med at elektronenergien og kvanteegenskaberne bevares.

"Dette er en vigtig milepæl på vejen til udviklingen af ​​topologiske kvantecomputere," forklarer forskerne.

Forfatterne til den nye undersøgelse modtog MnBi₆Te₁₀ fraansatte i 2D Crystal Consortium ved University of Pennsylvania. Fysikerne brugte derefter en kombination af to tilgange - vinkelopløst fotoemissionsspektroskopi og transmissionselektronmikroskopi. Målet er at finde ud af, hvordan elektroner opfører sig i MnBi₆Te₁₀, og hvordan deres bevægelse afhænger af den magnetiske tilstand.

Læs mere:

Navngivet konsekvenserne af den sidste solstorm, der ramte Jorden

Et massivt nedslag fra et rumobjekt udløste Jordens magnetfelt

En enorm tunnel under det egyptiske tempel "skjulte" mystiske artefakter

På omslaget:Forskerne har vist, hvordan MnBi₆Te₁₀, vist i lilla (tellur), blå (vismut) og grøn (mangan), kan fungere som en magnetisk topologisk isolator, der leder elektrisk strøm (blå) langs "kvantemotorvejen" uden at miste energi. Undersøgelsen viste, at den samordnede handling af forskellige materialefejl er nøglen til kvanteelektroniske egenskaber. Kredit: University of Chicago