Частицы с памятью: шаг к неуязвимому квантовому компьютеру ⚡ экспресс
Майорановские нуль-моды — неабелевы анионы, чьи обменные свойства принципиально отличаются от фермионной и бозонной статистики. Несмотря на многолетние поиски в твердотельных системах, их неабелева природа оставалась неподтверждённой из-за отсутствия экспериментальной реализации операции плетения. В работе представлены предварительные результаты по созданию, манипуляции и обмену предполагаемыми майорановскими нуль-модами в устройстве джозефсоновского типа с несколькими тройными контактами на поверхности топологического изолятора. Зафиксирована миграция внутрищелевых состояний, согласующаяся с моделью Фу—Кейна, что свидетельствует о выполнении операции обмена. Полученные данные формируют критически важную основу для дальнейшего плетения майорановских нуль-мод в рамках схемы топологических квантовых вычислений Фу—Кейна.
Всё вещество, от звёзд до человека, сложено из частиц, которые в Стандартной модели делятся на два семейства. Но есть и третий, редкий вид — частицы, которые при обмене местами не просто меняются, а завязываются в узел, запоминая факт переплетения, а не путь.
В новом опыте построили микросхему из материалов, где ток течёт без потерь, и особого изолятора, проводящего лишь по краю. На её концах удалось создать майорановские нули — частицы, являющиеся собственными античастицами. Учёные двигали их по хитрой траектории и зафиксировали изменение энергии, в точности совпавшее с теорией. Так впервые увидели, как затягивается квантовый узел.
Идею квантового компьютера выдвинул Ричард Фейнман, а Джон Прескилл отметил важность такой защиты. Следующий шаг — сплести траектории в полноценные узлы. И неожиданный поворот: эти же частицы могут скрываться за тёмной материей и перекликаются с теорией чёрных дыр.
🎯 Майорановские частицы могут быть собственными античастицами: при встрече две такие частицы аннигилируют, хотя обычно для этого нужна пара частица-античастица.