作者:Forschungszentrum Juelich (一)在尤里克过程中拍摄的扫描电子显微照片:显示的是制造过程中的模具
拓扑绝缘体(用红色表示)已经被选择性地沉积
在下一个制造步骤中,超导体通过荫罩蒸发来沉积
在黑白色中,可以识别各种掩模系统
这些掩模使得在超高真空条件下完全制造所需的量子器件成为可能
在这种网络中,研究人员旨在沿着拓扑绝缘体定义的轨迹移动所谓的马约拉纳模式(由恒星表示),以执行拓扑保护的量子操作
当蓝色和紫色的马略拉娜停留在空间的同一位置(x,y)时,绿色和白色的马略拉娜在时间中相互缠绕,在时空中形成一个结
信用:Forschungszentrum jülich/Peter schüffelgen 在计算机芯片中实现量子材料提供了获得全新技术的途径
例如,为了制造高性能的量子计算机,拓扑绝缘体必须与超导体相结合
这一制造步骤与许多挑战有关,这些挑战现在已经被尤里克的研究人员解决了
他们的结果发表在最新一期的《自然纳米技术》杂志上
印加人在他们古老的书写“奇普”中使用绳结来编码和存储信息
优点:与纸张上的墨水不同,存储在结中的信息对外部破坏性影响(如水)具有鲁棒性
新型量子计算机也应该能够以结的形式鲁棒地存储信息
然而,对于这一点,没有绳子打结,而是准粒子排列在空间和时间中
建造这样一个量子结机器需要的是新材料,所谓的量子材料
专家谈到拓扑绝缘体和超导体
将这些材料加工成量子计算机的组件本身就是一个挑战,尤其是因为拓扑绝缘体对空气非常敏感
福尔松赞特勒姆实验室的科学家们现在已经开发出一种新的工艺,这种工艺使得在加工过程中不用将量子材料暴露在空气中就可以构建量子材料
“尤里克过程”使超导体和拓扑绝缘体在超高真空中结合成为可能,从而产生复杂的元件
他们设备中的第一次测量显示了马略拉那州的迹象
“大变星”正是有希望的准粒子,它们将在所示的拓扑绝缘体和超导体网络中打结,以实现鲁棒的量子计算
下一步,彼得-格伦伯格研究所的研究人员将与他们来自亚琛、荷兰和中国的同事一起,为他们的网络配备读出和控制电子设备,以使量子材料可以应用
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