Создан материал, который сделает квантовый компьютер устойчивым к помехам
Сверхтонкий материал, позволяющий воспроизвести квазичастицы, на основе которых можно построить устойчивый к помехам квантовый компьютер, разработан международной группой учёных на базе университета Аалто (Финляндия), 18 декабря сообщает портал HPCwire, специализирующийся на суперкомпьютерах.
Кубиты, лежащие в основе квантового компьютера и использующиеся для сверхскоростных вычислений, обладают очень большой чувствительностью к шуму и помехам, создаваемым окружающими материалами. Это влияние приводит к ошибкам в вычислениях.
Решить эту проблему может помочь новый тип кубитов — топологические кубиты, которые могут быть созданы с использованием майорановских состояний с нулевой энергией (MZM) — групп электронов, связанных определенным образом и ведущих себя как частица, называемая фермионом Майораны. Ее существование предположил итальянский физик Этторе Майорана в 1930-х годах.
«Топологический квантовый компьютер основан на топологических кубитах, которые, как предполагается, гораздо более помехоустойчивы, чем другие кубиты. Однако топологические кубиты пока не удалось получить в лаборатории», — пояснил ведущий исследователь проекта профессор Питер Лильерот.
Для создания MZM исследователи должны были создать двумерный материал, обладающий свойством топологической сверхпроводимости. Это явление возникает на границе магнитного электрического изолятора и сверхпроводника.
Вырастив островки магнитного материала толщиной в один атом поверх сверхпроводящего кристалла и измерив полученные свойства с помощью сканирующего туннельного микроскопа, ученые пришли к выводу что создали именно MZM.
Кроме того, они подтвердили свои выводы с помощью компьютерного моделирования. В качестве следующего этапа своей работы исследователи видят создание топологического кубита.
