Ученые открыли новое состояние вещества с редкой сверхпроводимостью

Физики из Соединенных Штатов Америки получили топологическую сверхпроводимость на так называемом джозефсоновском контакте (соединение двух сверхпроводящих материалов, между которыми расположен слой диэлектрика). Опыт поможет в создании квантовых компьютеров, которые будут защищены от ошибок.

Топологически защищенные материалы, или топологические изоляторы — материалы с проводящей поверхностью, у которых можно точно определить направление потока электронов. Благодаря своей сложной организации энергетических зон топологические изоляторы являются перспективными материалами для изготовления логических блоков в квантовых вычислительных машинах. Кубиты, как правило, подвержены неустойчивости, а топологические изоляторы устраняют ее.

Прорыв в перспективном направлении удалось осуществить сотрудникам Нью-Йоркского университета, которые подвергли анализу переход из обычной сверхпроводимости в новое топологическое состояние. Моделью для проведения эксперимента стал джозефсоновский контакт, созданный на основе алюминия и арсенида индия.

Расчеты физиков позволили приблизиться к получению двумерных структур, в которых смогли бы существовать майорановские фермионы — отличные кандидаты на роль кубитов в квантовых машинах. В будущем, как уверены ученые, им удастся создать топологические защищенные и масштабируемые кубиты.