Pro dosažení topologické supravodivosti byla navržena alternativní metoda.

Podle výzkumu týmu publikovaného v časopise Science došlo k tomuto „koncepčnímu pokroku“ ve spolupráci s výzkumníky společnosti Microsoft Quantum. Výzkumný tým společně použil fázové vinutí po obvodu válcového supravodiče obklopujícího polovodič. Charles Marcus z Institutu Nielse Bohra řekl: „Výsledek by mohl poskytnout užitečný způsob použití nulových režimů. Majorana jako základ chráněných qubitů pro kvantové znalosti. Nevíme, zda by tyto kabely byly užitečné, nebo zda by byly pouhé nápady. “

Možná angažovanost

Výzkumná práce vysvětluje, že nulové režimy Majorany slibují jako stavební kámen pro topologické kvantové výpočty, u kterých se předpokládá výskyt kvazi-částic v topologických supravodičích. Dnes existují dva průkopníci fyzické aplikace Marjoranas: hybridní polovodičové superpočítačové nanodráty a topologické izolátory v kontaktu se supravodičem Článek nabízí platformu, která kombinuje prvky obou: polovodičový nanodrát obklopený supravodičem. Kombinací teoretických výpočtů s vlastními experimenty výzkumný tým údajně poskytuje konzistentní důkazy o Majoraně se vznikem nulových režimů.

Tvary popisující otisky prstů Majorany na plných nanodrátech. Obrázek schválen Kodanskou univerzitou, institutem Nielse Bohra

Spojení dvou známých myšlenek

Výzkum nabízí koncepčně odlišný přístup ke konstrukci nulových režimů Majorany a využívá dvě známé myšlenky, které se již ve světě kvantové mechaniky používají: vírové topologické supravodiče a jednorozměrná topologická supravodivost v nanodrátech. Použitím těchto dvou myšlenek bylo výsledkem týmu představit „novou cestu“ s nálezy sahajícími téměř 50 let zpět k části fyziky známé jako efekt Little-Parks. Efekt Malé parky v zásadě říká, že je ve svém tvaru supravodič. Válcová skořepina se přizpůsobí vnějšímu magnetickému poli tím, že navlékne válec a skočí do „vířivého stavu“, ve kterém válec nese kolem sebe zkroucení fáze funkce kvantové vlny.

Jeden způsob kvantového výpočtu

K odhalení této nové cesty byl zapotřebí speciální typ materiálu kombinujícího polovodičové nanodráty a supravodivý hliník. Ty byly vyvinuty v Centru kvantových zařízení, jako speciální kabely se supravodivými pouzdry, které zcela obklopují polovodič. “Naší první motivací to bylo vidět, že se to zdálo zajímavé a nevěděli jsme, co očekávat,” řekl Marcus o experimentálním objevu, který byl teoreticky potvrzen ve stejné výzkumné studii. Tato myšlenka by však mohla ukázat cestu vpřed pro kvantové výpočty.