לולאת הקוונטים

חומר חדש יכול לעזור בבניית מחשבים קוונטיים. מוליכי-על הם חומרים בהם זורם חשמל מבלי להיתקל בהתנגדות. בדרך כלל דרכו היא חד כיוונית, אך התגלה חומר בו הזרם יכול לזרום לשני כיוונים בו זמנית. מדע (https://science.sciencemag.org/content/366/6462/238)

מוליך העל יוצא הדופן הזה הוא מה שמכונה b-Bi2Pdאשר מורכב מביסמוט גבישי ופלדיום. אם אנו יוצרים טבעת משכבה דקה של חומר, מתברר כי הזרם בה יזרום באותו זמן עם כיוון השעון ונגד כיוון השעון. מגלים התופעה צופים כי ישמש אותה בדור הבא של מחשבים קוונטיים, הודות לשימוש ישיר בחוקי פיזיקה קוונטית יוכלו לבצע חישובים הרבה יותר מהר מאשר עמיתיהם המודרניים.

מקור תמונה: אוניברסיטת קוביט / ג'ונס הופקינס ממוקמת

"סופרפוזיציה של זרמים הזורמים לכיוונים מנוגדים", מסביר יופן לי, פיזיקאי מאוניברסיטת ג'ונס הופקינס והסופר הראשון של העבודה שפורסמה. בעוד שקצת במחשב קלאסי יכול להיות רק באחד משני המצבים, המקבילה הקוונטית שלו יכולה להתקיים בסופרפוזיציה של שתי המדינות (כמו בפרדוקס המפורסם של שרדינגר עם חתול חי ומת בעת ובעונה אחת). קוביצים מאפשרים להגביר את יעילות החישובים מכיוון שהם מכילים מידע רב יותר.

חומרים מוליכים-על שתוכננו עד כה דורשים שדה מגנטי בעוצמה מדויקת. לעומת זאת, טבעות ה- b-Bi2Pd, שעיצב Li עם היחידה כיחידת זרם מוליך-על, אינן זקוקות למגנטים חיצוניים כלשהם כדי שהזרם יוכל לזרום לשני הכיוונים. החוקרים טוענים כי מאפיין זה צריך להביא ל"קפיצה איכותית "בטכנולוגיית הקוויביט הנוכחית. זהו פשט חשוב בתכנון המעגל וכיולו. "יתכן שהתכונות הספציפיות של b-Bi2Pd מאפשרות לנו להתבונן בתופעות המצביעות על קיומם של חלקיקי קווא-חלקיקים חזויים הנקראים Majoranafermions שהם אנטי-חלקיקים משלהם. אנטיקלקט ולחלקיק המקביל יש אותה מסה, אך למטענים שלהם הסימן ההפוך).

הדפסה