Физики смогли зафиксировать миллисекундные сбои в квантовых компьютерах

Ученые из Чикагский университет и Университет Западной Вирджинии показали, что изменение химического состава ультратонкого материала позволяет получить редкое состояние топологического сверхпроводника. Это открытие может ускорить разработку более мощных и стабильных квантовых компьютеров.

В центре внимания исследователей оказались тонкие пленки теллурида-селенида железа. Регулируя соотношение теллура и селена, ученые контролировали взаимодействие между электронами, что позволяло формировать нужные квантовые состояния. «Мы можем настраивать корреляционный эффект как регулятор», — пояснил Хаоран Линь, аспирант и первый автор работы. — «Если взаимодействие слишком сильное, электроны «замерзают». При слабом взаимодействии материал теряет свои топологические свойства. При оптимальном уровне формируется топологический сверхпроводник».

Топологические сверхпроводники ценны для квантовых технологий, поскольку их состояния устойчивы к внешним возмущениям. Новые пленки сохраняют сверхпроводимость при температуре до 13 Кельвинов, что значительно выше аналогов с порогом около 1 К, и упрощает процесс охлаждения.

«Это открывает новые возможности в исследовании квантовых материалов», — отметил Шуолонг Ян, старший автор исследования. — «Мы создали инструмент для производства материалов, необходимых квантовым компьютерам следующего поколения».

Команда Янга уже сотрудничает с несколькими научными группами для разработки прототипов квантовых устройств на основе этих пленок. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Читайте также: