Bit cuántico híbrido basado en aisladores topológicos – ScienceDaily

Bit cuántico híbrido basado en aisladores topológicos – ScienceDaily


Con sus propiedades superiores, los qubits topológicos podrían ayudar al desarrollo de una computadora cuántica de aplicación universal para lograr un gran avance. Hasta la fecha, nadie ha podido probar de forma inequívoca un bit cuántico, o qubit para abreviar, en un laboratorio. Los científicos de Forschungszentrum Jülich ahora han logrado hacer esto hasta cierto punto. Por primera vez lograron integrar un aislador topológico en un qubit superconductor convencional. Justo a tiempo para el «Día Mundial de la Cuántica» el 14 de abril, su nuevo qubit híbrido apareció en la portada de la edición actual de la revista. nano letras.

Las computadoras cuánticas son consideradas las computadoras del futuro. Usando efectos cuánticos, prometen brindar soluciones a problemas altamente complejos que las computadoras convencionales no pueden procesar en un marco de tiempo realista. Sin embargo, el uso generalizado de tales computadoras aún está muy lejos. Las computadoras cuánticas actuales generalmente contienen solo unos pocos qubits. El principal problema es que son muy propensos a errores. Cuanto más grande es el sistema, más difícil es aislarlo completamente de su entorno.

Por lo tanto, muchas esperanzas se basan en un nuevo tipo de bit cuántico: el qubit topológico. Este enfoque es seguido por varios grupos de investigación, así como por empresas como Microsoft. Este tipo de qubits tiene la particularidad de estar topológicamente protegidos; La estructura geométrica especial de los superconductores y sus propiedades materiales electrónicas especiales aseguran que se conserve la información cuántica. Por lo tanto, los qubits topológicos se consideran particularmente robustos y en gran parte inmunes a fuentes externas de decoherencia. Además, parecen permitir tiempos de conmutación comparables a los de los qubits superconductores convencionales que utilizan Google e IBM en los procesadores cuánticos actuales.

Sin embargo, aún no está claro si alguna vez podremos producir qubits topológicos. Todavía falta una base material adecuada para poder generar experimentalmente las cuasipartículas especiales necesarias sin ninguna duda. Estas cuasipartículas también se conocen como estados de Majorana. Hasta ahora, solo podían demostrarse claramente en teoría, pero no en experimentos. Los qubits híbridos, ya que ahora están siendo utilizados por primera vez por el grupo de investigación dirigido por el Dr. Peter Schüffelgen en el Instituto Peter Grünberg (PGI-9) en Forschungszentrum Jülich abre nuevas posibilidades aquí. Ya contienen material topológico en puntos cruciales. Por lo tanto, este nuevo tipo de qubit híbrido ofrece a los investigadores una nueva plataforma experimental para probar el comportamiento de materiales topológicos en circuitos cuánticos de alta sensibilidad.

fuente de la historia:

Materiales proporcionados por centro de investigacion julich. Nota: El contenido se puede editar por estilo y longitud.

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