Учені зробили квантовий прорив із новим типом кубіта

Топологічні кубіти досліджуються для досягнення прориву в розробці квантового комп’ютера для універсальних застосунків, але ніхто не зміг продемонструвати квантовий біт, подібний до цього, в лабораторії.

У тому, що є великим проривом, вчені з Forschungszentrum Jülich вперше успішно інтегрували топологічний ізолятор у конвенційний надпровідний кубіт.

Нові дослідження були опубліковані в журналі Nano Letters.

Дослідницька група була очолена доктором Петером Шюффельгеном у Інституті Пітера Грюнберга (PGI-9) Forschungszentrum Jülich

Рішення Найбільш Складних Проблем

Квантові комп’ютери мають величезний потенціал для майбутнього. З квантовими ефектами ці машини можуть надати рішення для деяких з найбільш складних проблем, які не можуть бути оброблені конвенційними комп’ютерами в реальному часовому масштабі. Навіть з цими новими досягненнями, широке використання та впровадження квантових комп’ютерів все ще потребує багато роботи.

Поточні машини зазвичай містять лише невелику кількість кубітів і часто схильні до помилок. Коли система збільшується в розмірі, так само збільшується складність повної ізоляції її від навколишнього середовища.

Топологічний Кубіт

Через це багато експертів сподіваються, що новий тип квантового біту, званий топологічним кубітом, може вирішити ці проблеми. Дослідники не є єдиними, хто працює над цим, а також великі компанії, такі як Microsoft. Топологічний кубіт має особливу властивість бути топологічно захищеним. Геометрична структура надпровідників та їхні особливі електронні матеріальні властивості також забезпечують збереження квантової інформації.

Відповідно до цих особливостей, топологічні кубіти вважаються надзвичайно стійкими і в основному імунними до зовнішніх джерел декогеренції. Вони також мають швидкі часи перемикання порівняно з конвенційними надпровідними кубітами, використовуваними компаніями, такими як Google (GOOGL ) і IBM.

Навіть з цими прогресами, дослідники все ще не впевнені, чи зможуть вони виробити топологічні кубіти через відсутність підходящої матеріальної основи. Це означає, що експерти не можуть експериментально генерувати спеціальні квазічастинки, які потрібні. Ці квазічастинки, або станів Майорани, були продемонстровані лише в теорії.

З тим сказаним, ці гібридні кубіти відкривають абсолютно нові можливості, і вони можуть привести до створення нових матеріалів.