Creëerde de eerste kwantumbit op basis van topologische isolatoren

Het onderzoeksteam demonstreerde 's werelds eerste topologische qubit. Ze slaagden erin te integreren

topologische isolator tot gewoonsupergeleidende qubit. Vanwege hun superieure eigenschappen kunnen topologische qubits helpen doorbraken te bereiken in de ontwikkeling van een kwantumcomputer die is ontworpen voor algemene toepassingen.

Quantumcomputers worden beschouwd als computerstoekomst. Met behulp van kwantumeffecten lossen ze zeer complexe problemen op waarmee de mensheid wordt geconfronteerd, problemen die gewone computers niet in een realistisch tijdsbestek kunnen oplossen. Moderne kwantumcomputers bevatten meestal maar een klein aantal qubits. Het grootste probleem is dat ze erg foutgevoelig zijn. Hoe groter het systeem, hoe moeilijker het is om het volledig te isoleren van de omgeving.

Daarom zijn er hoge verwachtingen gevestigd op een nieuw typequantumbit is een topologische qubit. Deze aanpak wordt gebruikt door verschillende onderzoeksgroepen en door bedrijven zoals Microsoft. Een kenmerk van dit type qubit is dat het topologisch beschermd is. De speciale geometrische structuur van supergeleiders, evenals de eigenschappen van het elektronische materiaal, zorgen voor het behoud van kwantuminformatie. Daarom worden topologische qubits als bijzonder robuust beschouwd en grotendeels immuun voor externe bronnen van decoherentie. Ze bieden ook snelle schakeltijden die vergelijkbaar zijn met die welke worden bereikt met conventionele supergeleidende qubits die door Google en IBM worden gebruikt in de huidige kwantumprocessors.

Het is echter nog niet duidelijk of mensen dat ooit zullen kunnentopologische qubits maken. Dit komt doordat er nog steeds geen geschikte materiële basis is voor de experimentele productie van speciale quasideeltjes die hiervoor ongetwijfeld nodig zijn. Deze quasideeltjes worden ook wel Majorana-staten genoemd. Tot nu toe konden ze alleen ondubbelzinnig worden aangetoond in theorie, maar niet in experimenten. Hybride qubits, voor het eerst gemaakt door een onderzoeksgroep onder leiding van Dr. Peter Schüffelgen van het Peter Grünberg Instituut (PGI-9) van het Jülich Research Center, openen nu nieuwe mogelijkheden op dit gebied. Ze bevatten al topologische materialen op kritieke punten.

Lees verder:

Na tien jaar werk zetten wetenschappers vraagtekens bij het standaardmodel van de natuurkunde

MIT creëert een stationaire warmtemotor die beter presteert dan turbines

Startup heeft kleine robots gemaakt die in het menselijk brein werken