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.

Обсудить
Наука и техника00:0317 сентября
Перед парадом вермахта и Красной армии в Бресте

«Появилась бы "бандеровская Украина" под контролем Германии»

Зачем Сталин подружился с Гитлером и устроил парад Красной армии с вермахтом
01:4820 сентября
Наука и техника00:0219 сентября
Двигатели Blue Origin

Веселые поминки

Россия шантажирует США ракетными двигателями и пугает Китаем
Пирамида изгоев
Кому выгодна смерть биткоина
День пенсионного единства
ПФР поднимает уровень знаний о пенсионной системе по всей России
Китай убивает биткоин
Криптовалюта обвалилась и рискует схлопнуться
Жить будем
Россияне обнищают, зато не умрут с голода
«Трусы я снимать отказался, но он достал ствол...»
Задержанные и полицейские о скандальной операции против наркотиков
Сверху прилетело
Самые хитрые способы доставки «запрещенки» в тюрьму
Страх и ненависть на могилах
Зачем русские, кавказцы и азиаты устроили бойню на Хованском кладбище
Мимо: «Аллигатор» дал залп по зрителям
Боевой вертолет по ошибке пустил ракеты в людей под Петербургом
Перед парадом вермахта и Красной армии в Бресте«Появилась бы "бандеровская Украина" под контролем Германии»
Зачем Сталин подружился с Гитлером и устроил парад Красной армии с вермахтом
Нам виднее
Внеземная жизнь глазами простых землян
Двигатели Blue OriginВеселые поминки
Россия шантажирует США ракетными двигателями и пугает Китаем
Минус почка
Apple показала новые iPhone и фекальные эмодзи
В рот не лезет
Что бывает, когда амстердамский повар использует еду не по назначению
Своими руками
Увлекшийся сдачей спермы американец собрал всех своих детей
«Могу позволить себе больше, чем в России»
История жителя тульской глубинки, уехавшего на Бали и отказавшегося возвращаться
«У людей текла кровь, все кричали»
Обнаженная модель попала в египетскую тюрьму за танец в храме
Mazda CX-5 и Renault Koleos против VW Tiguan и Skoda Kodiaq
Четыре новых кроссовера. Один тест-драйв. Ну, вы поняли
Тест-драйв самого мощного Kia Soul
Длительный тест 204-сильного кроссовера: итоги и сравнение с обычной версией
8 фактов про новый LC Prado
Все, что нужно знать о посвежевшем внедорожнике Toyota прямой сейчас
10 величайших автомобилей Германии
Немецкие автомобили, творившие автомобильную историю