Bucla cuantică

Un nou material poate ajuta la construirea computerelor cuantice. Superconductorii sunt materiale în care curge electricitatea fără a întâmpina rezistență. De obicei, traseul său este unidirecțional, dar a fost descoperit un material în care curentul poate curge în două direcții în același timp. Ştiinţă (https://science.sciencemag.org/content/366/6462/238)

Acest supraconductor neobișnuit este așa-numitul b-Bi2Pdcare este alcătuit din bismut cristalin și paladiu. Dacă formăm un inel dintr-un strat subțire de material, se dovedește că curentul din el va curge în același timp în sensul acelor de ceasornic și în sens invers acelor de ceasornic. Descoperitorii fenomenului prezic că va fi utilizat în următoarea generație de computere cuantice, grație utilizării directe a legilor fizica cuantică vor putea efectua calcule mult mai repede decât omologii lor moderni.

Sursa imaginii: Universitatea Qubit / Johns Hopkins superpoziționată

„Suprapunerea curenților care curg în direcții opuse”, explică Yufan Li, fizician de la Universitatea Johns Hopkins și primul autor al lucrării publicate. În timp ce un pic într-un computer clasic poate fi doar într-una din cele două stări, echivalentul său cuantic poate exista în suprapunerea ambelor stări (ca în celebrul paradox al lui Schrödinger cu o pisică vie și o moartă în același timp). Qubits fac posibilă creșterea eficienței calculelor, deoarece conțin mai multe informații.

Materialele supraconductoare care au fost proiectate până acum necesită un câmp magnetic de magnitudine precisă. În contrast, inelele b-Bi2Pd pe care Li le-a proiectat împreună cu unitatea ca unitate de curent supraconductor nu necesită magneți externi, astfel încât curentul să poată circula în ambele direcții. Cercetătorii susțin că această proprietate ar trebui să aducă un „salt calitativ” în tehnologia actuală qubit. Este o simplificare importantă în proiectarea circuitului și calibrarea acestuia. "Este, de asemenea, posibil ca proprietățile specifice ale b-Bi2Pd să ne permită să observăm fenomenele care indică existența unor cvasiparticule predite teoretic numite majoranafermii care sunt propriile lor antiparticule Antiparticulă și particula corespunzătoare au aceeași masă, dar sarcinile lor au semnul opus).