新研究提供了Majorana粒子的最清晰证据 2017-06-04 04:28:01

$888.88
所属分类 :财政

Majorana颗粒导致电子设备中的传输通道(以红色,粉红色,蓝色和黄色显示),其由超导体(蓝色条)和磁性拓扑绝缘体(灰色条带)组成

加州大学洛杉矶分校的新研究提供了最清晰的长期寻找的Majorana粒子的证据,可以提供量子计算中携带“量子比特”数据的载体加州大学洛杉矶分校领导的工程师和科学家团队发现了长期受欢迎的Majorana粒子的“吸烟枪”标志粒子,其存在最初由意大利理论物理学家Ettore Majorana于1937年提出,可以成为一类强大的拓扑量子计算机的基础因为Majorana粒子是它自己的反粒子 - 带有零电荷 - 它被认为是最好的候选者携带量子比特或量子比特,数据单位将成为量子计算机的基础不同于标准计算机中的“比特”数据,可以是代表无论是0还是1,量子比特都具有0和1的能力,这种性能可以使量子计算机的计算能力和速度比当今最好的超级计算机更具计算能力Majorana粒子一直是大量量子计算的焦点

因为它的中性电荷使其能够抵抗外部干扰并使其具有利用和维持称为纠缠的量子特性的能力

纠缠允许两个物理上分离的粒子同时编码信息,这可以产生巨大的计算能力这项研究发表在Science,由加州大学洛杉矶分校杰出的电气工程,物理学和材料科学与工程学教授Kang Wang领导,他还担任过加州大学洛杉矶分校电子工程雷神主席“想象一下,标准计算机中的数据有点像双向行驶的汽车 - 车道高速公路,“王说,他也是国王阿卜杜勒阿齐兹市的主任ience和科技的绿色纳米技术卓越中心“量子计算机可以拥有多条车道和多个级别的'交通',并且汽车可以在各个层面之间跳跃并同时在两个方向上行驶,在每个车道和每个级别我们需要稳定的,装甲的量子'汽车'才能做到这一点而Majorana粒子就是那些超级跑车“为了他们的研究,团队建立了一个超导体,一种允许电子在没有阻力的情况下自由流过其表面的材料,并且在它上面放置一个薄的薄膜绝缘体,使工程师能够将粒子操纵成特定的图案在扫描设备上扫描一个非常小的磁场后,研究人员发现了Majorana粒子的独特量子化信号 - 特定类型量子粒子的指示指纹 - 在两种材料之间的电力交通中“Majorana粒子出现并且表现得像电子的一半,尽管它们不是piec电子学,“加州大学洛杉矶分校博士后学者和该论文的共同主要作者青林河说:”我们观察到量子行为,我们看到的信号清楚地显示了这些粒子的存在“在实验中,马约拉纳粒子沿着绝缘体的方向传播研究人员表示,他们研究的下一步将探讨如何在量子编织中使用Majorana粒子,将其编织在一起,以便以超高速度存储和处理信息雷潘,加州大学洛杉矶分校电气工程博士生和该论文的共同主要作者表示,Majorana粒子的独特性质似乎使它们对拓扑量子计算机特别有用“虽然常规量子系统具有纠正错误的复杂方案,但拓扑量子计算机中编码的信息不能容易被破坏,“他说”使用Majorana粒子建立量子计算是多么令人兴奋这个系统是容错的“论文的相应作者包括Xufeng Kou,他在加州大学洛杉矶分校获得硕士和博士学位,现在是上海科技大学的教员

该研究是与教授Jing Xia的合作

在加州大学欧文分校,加州大学戴维斯分校教授刘凯,斯坦福大学教授张守成也参与了这项研究,部分由纳米级电子系统能源前沿研究中心的旋转和热能支持,该研究中心由美国 能源部和位于加州大学河滨分校的其他支持来自陆军研究办公室;国家科学基金会拨款;半导体研究公司,通过其功能加速纳米材料工程中心的支持;和能源部的一些研究是在佛罗里达州立大学国家高磁场实验室的Eun Sang Choi进行的

出版物:Qing Lin He,et al,“量子异常霍尔绝缘体 - 超导体结构中的手性Majorana费米子模式, “Science 21 Jul 2017:Vol 357,Issue 6348,pp 294-299; DOI:101126 / scienceaag2792来源:Matthew Chin,加州大学洛杉矶分校新闻