Группа ученых из Дрездена и Вюрцбурга смастерила полупроводниковое и, на минуточку, квантовое устройство с исключительной надежностью и чувствительностью, защищенное топологическим квантовым явлением. Технология может позволить создавать высокоточные квантовые модули для топологической физики, а также имеет потенциал привлечения внимания полупроводниковой промышленности к квантовым технологиям.
Топологический скин-эффект - это квантовое явление, которое защищает функциональность устройства от внешних возмущений, позволяя проводить измерения с беспрецедентной точностью. Учёные смогли достичь такого эффекта за счет продуманного расположения контактов на материале алюминий-галлий-арсенид.
Современные полупроводниковые устройства являются крошечными переключающими компонентами, которые контролируют поток электронов в современных электронных устройствах. С их помощью работают абсолютно все современные высокотехнологичные устройства, такие как сотовые телефоны и ноутбуки, а также современное медицинское оборудование. Современную эпоху смело можно назвать кремниевым веком, или веком полупроводников, и достичь этого удалось во многом благодаря тщательному контролю примесей в полупроводниках. Примеси материала, а также изменения температуры могут нарушить поток электронов, что приведет к нестабильности в работе.
Новое устройство, созданное физиками-теоретиками и экспериментаторами из Вюрцбург-Дрезденского кластера передового опыта ct.qmat, устраняет эту проблему. Поток электронов в этом устройстве защищен топологическим квантовым явлением. Это делает топологические устройства все более привлекательными для полупроводниковой промышленности, поскольку они исключают необходимость в чрезвычайно высоких уровнях чистоты материала, что в настоящее время увеличивает затраты на производство электроники.
Источник:
Кирилл Очкан и др., Неэрмитова топология в многотерминальном квантовом устройстве Холла (Kyrylo Ochkan et al, Non-Hermitian topology in a multi-terminal quantum Hall device), Nature Physics (2024). DOI: 10.1038/s41567-023-02337-4
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!