
来自美国和印度的研究人员提出, Floquet Majorana 费米子可以通过控制超导电流来改进量子计算,从而有可能减少错误并提高稳定性。
在《物理评论快报》上发表的一项由印第安纳大学伯明顿分校物理学教授 [Babak Seradjeh] 与印度坎普尔理工学院理论物理学家 [Rekha Kumari] 和 [Arijit Kundu] 共同撰写的研究中,科学家们使用数值模拟验证了他们的理论。
在没有室温超导体—— 超导圣杯的情况下,大家请开动脑筋! — 所需的低温会导致费用(冷却)和错误(由于退相干),需要加以管理。使用该研究提出的技术,量子信息可以进行非局部建模,并在材料中空间扩散,使其更加稳定,不易出错,不受局部噪声和波动的影响。
马约拉纳费米子以意大利物理学家 [Ettore Majorana] 的名字命名,他于 1937 年提出了马约拉纳费米子。与大多数粒子不同,马约拉纳费米子是它们自己的反粒子。 2000 年,数学物理学家 [Alexei Kitaev] 意识到马约拉纳费米子不仅可以作为基本粒子存在,还可以作为某些称为拓扑超导体的材料中的量子激发存在。拓扑超导体与常规超导体的不同之处在于,它们的表面或边缘具有独特、稳定的量子态,并受到材料底层拓扑的保护。
超导是一种非常有趣的现象,当某些材料非常冷时,电阻几乎消失。通常,要在材料中感应出电流,您需要施加电压或电势差,以产生产生电流的电压。但在超导体中,电流可以在没有施加电压的情况下流动。这是由于一种被称为“约瑟夫森效应”的特殊量子隧道过程。希望通过利用超导体的“化学势”调节约瑟夫森电流,我们能够发现对量子材料的控制的新水平。
埃托雷·马约拉纳图片:蒙达多利收藏,公共领域。