Учёные впервые получили изображение частицы, являющейся собственной античастицей
Иначе она называется майорановским фермионом. С помощью этого открытия намного приблизится создание кубитов, необходимых для применения в квантовых компьютерах.
Американские и германские учёные, работающие в Университете Иллинойса и в Гамбургском университете. впервые получили изображение частицы, являющейся собственной античастицей. До них это не удавалось сделать никому.
Майорановские фермионы – это любые частицы, способные к одновременному проявлению свойств своих же античастиц. То есть, располагают противоположным по знаку электрическим зарядом, цветом и некоторыми квантовыми числами.
В более широком смысле, к майорановским фермионам можно отнести и некоторые квазичастицы. Это комплексы, которые образуются, в частности, в сверхпроводниках, когда происходит передача электрического заряда. Тогда получаются комплексы, в которые может входить по несколько частиц.
Именно их и запечатлела американо-немецкая команда физиков. В качестве основы они воспользовались рениевым сверхпроводником. Этот материал способен начать проводить электричество без потерь, когда температура составляет, приблизительно, минус 267 градусов по Цельсию.
Учёные нанесли на поверхность сверхпроводника своеобразный топологический узел из «островков» железа.
Когда через него пропустили электроток, на границах этих островков появились майорановские фермионы. Учёные смогли произвести наблюдение этих квазичастиц. Для этого они воспользовались сканирующим туннельным микроскопом.
С помощью этого прибора возможно получение изображения с высоким разрешение. В нём используется игла, кончик которой имеет толщину в несколько атомов для измерения расстояния, отделяющего её от атомов материала.
С помощью такого метода учёные и смогли «рассмотреть» квазичастицы, ранее бывшие неуловимыми. Более того, со слов специалистов, им удалось проведение исследования некоторых их физических характеристик.
С помощью него, создание эффективных кубитов для квантового компьютера стало намного ближе.
Майорановские фермионы обладают очень привлекательным для такой цели параметром. Это их стабильность.
Эти квазичастицы, в отличие от систем, которые ныне используются как кубиты, могут находиться в одном состоянии продолжительное время и, помимо того, они способны к «запоминанию» своего исходного положения.
Следующий шаг, как полагают учёные, будет заключаться в выяснении того, как можно спроектировать на чипах эти майорановские кубиты и осуществлять манипулирование ими для увеличения мощности в квантовых вычислительных системах.
