Физики из Калифорнийского университета в Ирвине создали новые двумерные квантовые материалы с электромагнитными свойствами, которые могли бы стать основой для будущих квантовых компьютеров и прочей электроники.
Исследование проводилось при экстремально низких температурах. Во время экспериментов вместо электронов носителем сигнала выступили дираковские или майорановские фермионы — частицы без массы, движущиеся почти со скоростью света.
«Наконец, мы можем взять экзотические, высококлассные теории из физики и сделать что-то полезное», — сказал один из авторов работы. — Мы рассматриваем возможность создания топологического квантового компьютера (пока существующего только в теории) в ближайшие 100 лет».
Одной из ключевых проблем в подобных исследованиях является обработка и анализ образцов материалов, толщина которых всего два атома и несколько микрон в длину и ширину. Для этих целей в лаборатории использовался уникальный, самый чувствительный в мире микроскоп-интерферометр, который идеально подходит для измерения оптического магнетизма материала.
В журнале Nature ученые подробно рассказали свои наблюдения, полученные с помощью микроскопа при изучении слоя теллурида германия при температуре –233°С. Этот элемент близок к графену, но, в отличие от него, обладает магнитными свойствами. А это важно для некоторых компьютерных компонентов. В следующем эксперименте ученые наблюдали за процессами в момент соединения висмута и никеля при температуре –269°С. На границе их взаимодействия образовался экзотический сверхпроводник, нарушающий симметрию относительно обращения времени. Это впервые, когда нечто подобное наблюдается в двумерных материалах. Далее перед физиками стоял вопрос, как достичь такого эффекта при нормальной температуре. Они продемонстрировали это в третьем эксперименте, где сумели стабилизировать такое состояние 2D-материала при –33°С. Результат показал высокую вероятность создания в будущем квантовых компьютеров почти при комнатной температуре.
Что опять нас обманут, ничего не дадут.