客服QQ:

1195689642

邮箱地址:

admin@abarb.cn

电话:0571-88696378

手机:13732138458

主页 > 新闻中心 > 公司新闻 >
新闻中心

用时间晶体驱动超导体或带来量子科技革命

2020-07-24 02:04来源:互联网

一组科学家建议使用时间晶体来驱动拓扑超导体。这种方法可能会创造出无误差量子计算机。时间晶体似乎打破了物理学定律。

时间晶体的概念来自反直觉的思维领域,它融合了原本应用于现实世界的物理学概念。现在有消息称,有一篇论文提出将时间晶体与拓扑超导体相结合,用于无误差量子计算、极精确计时等方面。

2012年,诺贝尔奖得主、理论物理学家弗兰克·维尔切克(Frank Wilczek)和麻省理工学院的物理学家首次提出时间晶体作为假设结构。时间晶体的显著特征是它们可以在不消耗能量的情况下运动。

它们会在基态下、也就是能量最低的时候运动,呈现出某种永恒运动。维尔切克提供的数学证据证明,结晶物质的原子能在不消耗或产生任何能量的情况下,在时间上有规律地形成重复晶格。

现在,加州理工学院和以色列魏茨曼研究所的研究人员发现,理论上能创建一个系统,将时间晶体和所谓的拓扑超导体结合在一起。

拓扑学研究的是对象属性,尽管存在诸如拉伸、扭转或弯曲之类的变形,这些属性是不可改变的(或“不变的”)。在拓扑绝缘体中,与电子波函数有关的性质在拓扑上是不变的。

正如科学家们自己所解释的那样,“当一个周期性驱动系统的任意物理状态自发地打破离散时间平移对称性时,时间晶体就形成了。”

研究人员注意到,当他们引入“一维的时间晶体拓扑超导体”时,他们发现了一种有趣的相互作用:“时间平移对称性被打破并与拓扑物理纠缠在一起,便产生了在自由费米子系统中不可能出现的Floquet Majorana异常模式。”

该项研究由加州理工学院的Jason Alicea和Aaron Chew以及以色列魏茨曼研究所的David Mross领导。

在研究Majorana费米子的过程中,研究小组发现,通过将拓扑超导体与可控制的磁自由度耦合,能够增强拓扑超导体。“然后我们意识到,通过将这些磁性自由度转换成时间晶体,拓扑超导性会以不寻常的方式做出反应,”Alicea分享道。

科学家注意到,该现象的一种可利用方式,是创造更稳定的量子位——量子计算中的量子信息位。正如《大众力学》(Popular Mechanics)所言,创造量子位元的竞赛即将带来一场真正的量子科技革命。

“想象一下,通过控制与拓扑物理纠缠在一起的磁自由度来产生某种有用的量子运算,这有多诱人。或许某些噪声通道能利用时间晶体来抑制。”Alicea说。

官网二维码