搜索热:钢铁行业 2008
扫一扫 加微信
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
首页 > 科研探索 > 科学研究 > 消息正文
具有任意随机结构的拓扑材料——也许会使量子计算成为可能
发布:lee_9124   时间:2018/6/7 21:59:25   阅读:160 
分享到新浪微博 分享到腾讯微博 分享到人人网 分享到 Google Reader 分享到百度搜藏分享到Twitter
拓扑随机性或许是无损电子工程和量子计算机制造具体细节的答案。超导体和绝缘体结构的完全随机性可降低原始晶体的排列要求,并使其更易应用于实际工业生产。



来源:Teemu Ojanen

在超导表面上随机喷洒的磁性原子(图中红色箭头所示)可能会产生拓扑超导相。插图:拓扑相的开始阶段是通过包围系统的所谓马拉约纳边缘模式的出现进行表示。

拓扑随机性可能是无损电子工程和量子计算机制造具体细节的答案。超导体和绝缘体结构中的完全随机性可能降低原始晶体排列的要求—并使其更易应用于工业生产。

具有极不稳定电学特性的量子材料设计在物理学领域充满了争议。芬兰阿尔托大学的研究人员现在通过开发出一种呈现拓扑超导性的无定形材料,介绍了关于这一争议的重大转折。此前,这些材料需要高度规则的结构以满足所需的电气性能。

这些发现发表于杂志《Nature Communications》上,使该领域更接近于实际应用。拓扑超导体和绝缘体被认为是量子计算机无损组件的可能构建模块。正如研究中所证明的那样,虽然拓扑超导体可能不存在于自然界,但它们却可被人为制造出来。

“我们提出了一种在非晶系统中利用随机组分制备拓扑材料的方法。”博士生Kim Poyhonen解释说道:“这意味我们可通过在超导体表面完全随机地喷洒磁性原子,来实现材料超导性。而不是在高度定义和装饰的晶格中进行。”

最近拓扑超导体的热门,主要源于一种非传统的量子级现象,即许多单个粒子的集体运动,称为马约拉纳费米子激发态。它们被认为是拓扑量子计算机的关键组成部分。

研究小组负责人Docent Teemu Ojanen表示:“将高度不规则的随机系统作为拓扑超导体使用,可能会使其装配和制造相比于现有方法更为方便快捷。”

也许就目前而言,随机量子材料的影响仅限于基础研究,但这种情况可能并非如此。

对此,Ojanen说道:“为找到实际应用的拓扑量子材料,我们必须寻找更多的非晶拓扑材料的替代者。”


来源:材料科技在线
 
相关信息
   标题 相关频次
 合肥研究院在拓扑半金属材料研究中取得进展
 1
 铁基高温超导材料中新型拓扑边界态首次发现
 1
 物理学家让光子发生相互作用 创造新形式的光
 1
 中科院与阿里云联合发布11比特云超导量子计算服务
 1