Исследователи из Притцкеровской школы молекулярной инженерии Чикагского университета создали новый материал MnBi₆Te₁₀. Его можно использовать для создания квантовых магистралей, по которым будут двигаться электроны. Такие электронные магистрали пригодятся, чтобы соединить внутренние компоненты мощных энергоэффективных квантовых компьютеров.
Когда электроны движутся по традиционным металлическим проводам, они теряют небольшое количество энергии в виде тепла. Также некоторые из их внутренних свойств меняются. А, значит, эти провода нельзя использовать для соединения частей квантовых компьютеров, которые кодируют данные о квантовых свойствах электронов.
Теперь ученые выяснили, что MnBi₆Te₁₀ действует как магнитный топологический изолятор, перемещая электроны по периметру, сохраняя при этом энергию электронов и квантовые свойства.
«Это важная веха на пути к разработке топологических квантовых компьютеров», — объясняют ученые.
Авторы нового исследования получили MnBi₆Te₁₀ от сотрудников Консорциума 2D Crystal в Университете штата Пенсильвания. Затем физики использовали комбинацию двух подходов — фотоэмиссионной спектроскопии с угловым разрешением и просвечивающей электронной микроскопии. Цель — выяснить, как ведут себя электроны в MnBi₆Te₁₀ и как их движение зависит от магнитного состояния.
Читать далее:
Названы последствия последней солнечной бури, которая обрушилась на Землю
Массивный удар космического объекта запустил магнитное поле Земли
Огромный туннель под египетским храмом «скрывал» загадочные артефакты
На обложке: ученые показали, как MnBi₆Te₁₀, показанный фиолетовым (теллур), синим (висмут) и зеленым (марганец) цветами, может действовать как магнитный топологический изолятор, проводя электрический ток (синий) по «квантовому шоссе» без потери энергии. Исследование показало, что согласованное действие различных дефектов материала является ключом к квантовым электронным свойствам. Предоставлено: Чикагский университет