научно-популярное приложение к газете "Голос Армении"
Menu

УБЕДИТЕЛЬНЫЕ ДОКАЗАТЕЛЬСТВА

Итальянский физик Этторе Майорана

В 1937 году итальянский физик Этторе Майорана теоретически обосновал возможность существования экзотических квазичастиц, которые одновременно являются своими собственными античастицами, пишет DailyTechInfo. После этого был предпринят целый ряд исследований и экспериментов, направленных на поиски доказательств этих квазичастиц, которые получили название "майорановские фермионы". Первые доказательства возможности их существования были получены в 2012 году исследователями из Технологического университета Дельфта, Нидерланды. Для этого ученые использовали поток электронов, запущенный в нанопроводник, размещенный рядом с участком из сверхпроводящего материала.

ПОСЛЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 2012 ГОДА БЫЛО ПРОВЕДЕНО ЕЩЕ НЕСКОЛЬКО экспериментов, результаты которых указывали на возможность существования майорановских фермионов. Однако все эти эксперименты, включая и самый первый, оставляли лазейку для возможности альтернативного объяснения полученных результатов. "До последнего времени наука не располагала ни одним убедительным и достоверным доказательством существования майорановских фермионов", - рассказывает Хао Жанг, исследователь из TU Delft.

Для поиска доказательств существования майорановских фермионов исследователи из Технологического университета Дельфта, Технологический университет Эйндховена, Нидерланды, и Калифорнийского университета, Санта-Барбара, США, создали устройство из перекрещивающихся нанопроводников, по виду напоминающих символ хэштэга (#). Четыре точки соприкосновения нанопроводников представляют собой места, где майорановские частицы могут обменяться местами, не контактируя и не уничтожая друг друга.

"Проведенные нами эксперименты дали результаты, которые содержат уникальные данные, имеющие отношение только к майорановским фермионам. И эти результаты не могут быть объяснены с точки зрения любой другой альтернативной теории, - рассказывает Хао Жанг. - Все это можно считать первым убедительным доказательством существования майорановских фермионов".

Экзотические квазичастицыПомимо получения доказательств существования майорановских фермионов данные исследования предоставляют доказательства возможности реализации технологий так называемых топологических квантовых вычислений, в которых роль квантовых битов, кубитов будут выполнять майорановские квазичастицы. В топологических квантовых вычислительных системах квантовая информация может содержаться в виде квантового состояния фермиона, а обработка информации будет выполняться путем ее передачи от одного фермиона к другому. Последовательность цепочки передачи информации будет определять алгоритм ее обработки, при этом вероятность возникновения ошибок гораздо ниже, чем при работе квантовых вычислительных систем другого типа.

МАЛАЯ ВЕРОЯТНОСТЬ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ОШИБОК ЯВЛЯЕТСЯ СЛЕДСТВИЕМ способности майорановских фермионов находиться в состоянии квантовой суперпозиции в течение длительного времени, во много раз большего, чем время нахождения в состоянии квантовой суперпозиции кубитов на основе ионов или фотонов. "Это является основным преимуществом кубитов на основе майорановских фермионов по сравнению с другими типами кубитов, - рассказывает Хао Жанг. - А возможность длительного сохранения суперпозиции майорановскими кубитами следует из их топологической изоляции, которая выступает в роли защиты от влияния внешних факторов".

Исследователи сообщили, что они уже начали работать в направлении создания работоспособных кубитов на базе майорановских фермионов. Эти кубиты станут основой первого экспериментального квантового чипа с микроволновым управлением, при помощи которого будут проведены исследования, результаты которых определят целесообразность дальнейшей работы в данном направлении.

Опубликовано в Лаборатория
Прочитано 89 раз
Оцените материал
(0 голосов)
Теги физика,
Другие материалы в этой категории: « ЕСЛИ ЧАСТИЦА СОЛНЦА ПОПАДЕТ НА ЗЕМЛЮ ШАЛОСТИ СОЛНЦА »

Оставить комментарий

Убедитесь, что вы вводите (*) необходимую информацию, где нужно
HTML-коды запрещены

Наверх