Ученые нашли природный топологический изолятор для квантовых компьютеров

Кавацулит
Кавацулит

Немецкие физики обнаружили в природе минерал кавацулит, который впервые был получен синтетическим путем в качестве топологического изолятора для квантовых компьютеров. Обзор исследования, опубликованного в Nano Letters, приводится в журнале Nature.

Природный кавацулит, который содержит в себе висмут, теллур, селен и серу, был обнаружен впервые. До сих пор минерал был синтезирован исключительно в лабораторных условиях как воплощение теоретической модели топологического изолятора. Природный образец оказался «чище» искусственного — он не содержит дефектов, создающих внутренние области проводимости.

Топологическими изоляторами называют материалы, способные проводить электрический ток только в поверхностном слое. Во внутреннем объеме связь между спином электрона и его импульсом не позволяет частицам совершать поступательное движение, создавая ток.

Зависимость спина электрона от его импульса позволяет использовать такие материалы для хранения информации в квантовых компьютерах, где ячейкой данных будет электронный спин. Манипуляции со спинами будут менее энергозатратны, чем изменение заряда в твердотельных накопителях. С другой стороны, спин электрона в поверхностном слое топологического изолятора сложно изменить случайным образом, что предотвратит нежелательную потерю информации.

Минералы со свойствами топологических изоляторов были впервые получены в лабораторных условиях в 2008 году. Природный образец кавацулита был обнаружен в старой золотоносной шахте на территории Чехии. Эксперты считают, что более «чистые» естественные минералы могут вытеснить лабораторные.

Наука и техника00:0630 ноября 2017
Красноармейцы в финском плену. Лагерь в области Париккала

«Красноармейцы — голодные и нищие колхозники»

Сталин обрек тысячи солдат на мучительную смерть и подарил Финляндию Гитлеру
Эпоха сильных женщин
Жанна Моро: секс-символ старой Франции и муза интеллектуалов
Сексуальная контрреволюция
Скандалы с изнасилованиями убивают юмор и скоро уничтожат культуру
Бабы с яйцами
Голая натура, кровь и гадюки: мир глазами феминисток
Модели Jeep, про которые вы не знаете
Необычные, редкие и практически неизвестные машины марки Jeep
Песок, вода и медные трубы
Как прошла тяжелейшая гонка на планете: лучшие фотографии «Дакара–2018»
«Не покупайте электромобили!»
Глава Fiat Chrysler рассказал, каким будет кроссовер Ferrari
Снимите это немедленно!
Самые безвкусные примеры украшения автомобилей
Разврат какой-то
Сможете ли вы отличить порностудию от квартиры в Москве?
Копить надо было
В России наступает ипотечная депрессия. Что делать?
«Никогда бы не подумала, что москвичи могут так жить»
Провинциалка искала в столице дешевую квартиру, а попала в кошмар наяву
Жители КапотниЧужой район
Москву окружат гетто для мигрантов