研究人員開發(fā)了構(gòu)建量子材料的新方法

在計算機芯片中實現(xiàn)量子材料可以獲得基本的新技術(shù)。例如，要構(gòu)建高性能量子計算機，必須將拓撲絕緣體與超導(dǎo)體結(jié)合起來。這個制造步驟與Jülich的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)解決的許多挑戰(zhàn)相關(guān)聯(lián)。他們的研究結(jié)果發(fā)表在最新一期的“ 自然納米技術(shù) ”雜志上。

印加人在其古代著作“Quipu”中使用繩索打結(jié)來編碼和存儲信息。優(yōu)勢：與紙張上的墨水不同，存儲在結(jié)中的信息可以抵抗外部破壞性影響，如水。新型量子計算機還應(yīng)該能夠以結(jié)的形式穩(wěn)健地存儲信息。然而，為此，沒有繩索打結(jié)，但是準空間和時間排列準。

你需要建造這種量子結(jié)機器的是新材料，即所謂的量子材料。專家談到拓撲絕緣體和超導(dǎo)體。將這些材料加工成量子計算機的組件本身就是一項挑戰(zhàn)，特別是因為拓撲絕緣體對空氣非常敏感。

現(xiàn)在，F(xiàn)orschungszentrumJülich的科學(xué)家開發(fā)出一種新工藝，可以在加工過程中將量子材料暴露在空氣中而不會暴露在空氣中。“Jülich工藝”使超導(dǎo)體和拓撲絕緣體在超高真空中結(jié)合成為可能，從而生產(chǎn)出復(fù)雜的元件。

在他們的設(shè)備中的第一次測量顯示Majorana狀態(tài)的指示。“Majoranas”正是有前途的準粒子，它們將在所示的拓撲絕緣體和超導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)中打結(jié)，以實現(xiàn)穩(wěn)健的量子計算。下一步，Peter-Grünberg研究所的研究人員以及來自荷蘭和亞琛的同事將為他們的網(wǎng)絡(luò)配備讀出和控制電子設(shè)備，以使量子材料可供應(yīng)用。