Частицы с памятью: шаг к неуязвимому квантовому компьютеру ⚡ экспресс
Майорановские нуль-моды — квазичастицы с неабелевой статистикой: их взаимный обмен изменяет квантовое состояние нетривиальным образом. Исследователи создали и обменяли местами такие моды в джозефсоновском устройстве на основе топологического изолятора, наблюдая миграцию внутрищелевых состояний, предсказанную моделью Фу—Кейна. Эксперимент подтверждает принципиальную возможность операции плетения для этих частиц — ключевого элемента топологических квантовых вычислений. Это приближает создание вычислителей, устойчивых к внешним помехам.
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.