Ксения Белова Опубликована 17.09.2019 в 12:02

Ученые создали структуру, в которой объединили частицу и античастицу

Ученые создали структуру, в которой объединили частицу и античастицу

Ученые из США и Германии смогли получить первое изображение фермиона Майораны, который является одновременно частицей и античастицей. Подобные открытия могут способствовать созданию кубитов для квантового компьютера. Подробности узнаем из нижеизложенной статьи.

Фермионы Майораны

Майорановские фермионы являются частицами, которые являются своими собственными античастицами. Это значит, что они обладают противоположными электрическими и цветовыми зарядами одновременно. К ним также иногда относят квазичастицы, которые представляют из себя особую совокупность определенного количества частиц и образуются во время передачи электрических зарядов в сверхпроводниковых материалах.

Исследование

Учеными из университетов Иллинойса (США) и Гамбурга (Германия) были получены изображения структур этих фермионов. Основой материала служил рений, способный провести электричество при низких температурах (более 260 градусов ниже нуля), не теряя заряд. На поверхности этого сверхпроводника были установлены специальные железные точки, которые создали рений в сверхпроводник, имеющий топологический узел.

Когда через сверхпроводник пропускали электричество, границы точек из железа менялись: на них появлялись фермионы Майораны. Поймать и зафиксировать данные частицы удалось благодаря сканирующему туннельному микроскопу, который оснащен невероятно тонкой иглой (толщина нескольких атомов). Она определяет длину расстояния от микроскопа до материала и дает изображение высокого разрешения того, что происходит на поверхности материала.

Значение исследования

Таким образом, были обнаружены майорановские фермионы. Учеными были изучены некоторые из их физических характеристик. Ключевой и неотъемлемой их характеристикой считают стабильность. Благодаря этому квазичастица находится в одинаковом состоянии длительное время, запоминает исходную позицию и состояние. Это и отличает их от систем, используемых как кубиты (минимальные носители информации - по аналогии с битом в обычном компьютере) в настоящее время. Подобные открытия способны подвести нас к новому этапу развития квантовых технологий. Это, определенно, еще один шаг на пути к созданию квантового компьютера.

Перспективы исследования

В дальнейшем ученые планируют найти способы создать кубиты Майораны на чипах и научиться управлять ими. Это бы помогло повысить мощности квантовой вычислительной системы. А при совмещении с недавно созданными квантовыми вентилями эти процессы можно было бы производить на значительно более высокой скорости.

Фото: sophimania.pe

Читайте также

На курорте 25.11.2023 в 12:45

К началу зимнего сезона в Музее Археологии курорта разработали специальный мастер-класс для школьников.

Читать полностью »
Вес Млечного Пути можно будет измерить 06.01.2022 в 9:14

Предложенный специалистами новый метод, который позволит "взвесить" массы галактик, ученые уже назвали "прорывом", поскольку ему под силу дать более точные данные по всем глобальным обзорам Космоса.

Читать полностью »
Интересные факты об акулах 05.01.2022 в 21:52

16 фактов об акулах

Этих хищников морей и океанов боятся не только серферы, эти зубастые рыбки любят полакомиться также и зазевавшимся туристом, который решил, что водные просторы это стихия человека. Но нет, водное царство принадлежит этим хищникам, которые в нем полноправные хозяева.

Читать полностью »
Ученые выяснили, что убивает белых медведей 05.01.2022 в 12:20

Что убивает белых медведей

Одни из самых крупных хищников на Земле – полярные медведи оказались на грани исчезновения. Ученые, долго спорившие насчет того, что же стало причиной гибели косолапых, наконец, сошлись в едином мнении.

Читать полностью »
Планеты с водой могут быть обитаемы – космологи 04.01.2022 в 22:49

Астрономы и специалисты, изучающие космос, пришли к выводу, что почти 50 экзопланет, на которых, возможно, есть вода в жидкой форме, могут быть обитаемы.

Читать полностью »
Почему небо ночью черное 04.01.2022 в 10:04

Парадокс Ольберса. Он известен в науке, как "Фотометрический парадокс", который помогает объяснить, почему - же ночное небо в основном окрашено в черный цвет.

Читать полностью »
Носороги не едят только во сне 03.01.2022 в 23:51

19 фактов о носорогах

Носороги – достаточно крупные животные, отличительная черта которых – рог, растущий на носу. Эти животные вполне могут напугать столь грозным видом и внушительными размерами. Однако это уникальное чудо природы не столь уж и грозное, а вот люди, вернее браконьеры, вполне приспособились охотиться на них ради того же рога. Давайте узнаем подробнее об этих животных.

Читать полностью »
Малоизвестные факты о вулканах 03.01.2022 в 14:44

О вулканах мы знаем только то, что они часто извергаются, принося с собой смерть и разрушения, однако эти горы, таящие внутри столько опасностей, прочно вошли в мировую культуру и мифологию. Давайте узнаем подробнее о вулканах.

Читать полностью »