adentro Naturaleza , un equipo internacional de investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven, la Universidad Tecnológica de Delft y la Universidad de California - Santa Bárbara presenta un chip cuántico avanzado que podrá proporcionar una prueba definitiva de las misteriosas partículas de Majorana. Estas partículas, primerodemostrado en 2012, son su propia antipartícula al mismo tiempo. El chip, que comprende redes ultrafinas de nanocables en forma de "hashtags", tiene todas las cualidades para permitir que las partículas de Majorana intercambien lugares. Esta característica se considera como lafumar para probar su existencia y es un paso crucial hacia su uso como un bloque de construcción para futuras computadoras cuánticas.
En 2012 fue una gran noticia: los investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft y la Universidad Tecnológica de Eindhoven presentaron las primeras firmas experimentales para la existencia del fermión Majorana. Esta partícula había sido predicha en 1937 por el físico italiano Ettore Majorana y tiene el distintivopropiedad de ser también su propia antipartícula. Las partículas de Majorana emergen en los extremos de un cable semiconductor, cuando entran en contacto con un material superconductor.
pistola humeante
Si bien las partículas descubiertas pueden tener propiedades típicas de Majoranas, la prueba más emocionante podría obtenerse al permitir que dos partículas de Majorana intercambien lugares, o 'trenza' como se conoce científicamente. "Esa es la pistola humeante", sugiere Erik Bakkers,uno de los investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven: "El comportamiento que vemos podría ser la evidencia más concluyente de Majoranas".
encrucijada
en el Naturaleza artículo publicado hoy, Bakkers y sus colegas presentan un nuevo dispositivo que debería poder mostrar este intercambio de Majoranas. En el experimento original en 2012 se encontraron dos partículas de Majorana en un solo cable pero no pudieron pasar cada unaotro sin destruirlo inmediatamente. Por lo tanto, los investigadores literalmente tuvieron que crear espacio. En el experimento presentado formaron intersecciones utilizando los mismos tipos de nanocables para que cuatro de estas intersecciones formen un 'hashtag', #, y así creen un circuito cerradoa lo largo del cual las Majoranas pueden moverse.
Grabar y crecer
Los investigadores construyeron su dispositivo hashtag a partir de cero. Los nanocables crecen a partir de un sustrato especialmente grabado de manera que formen exactamente la red deseada que luego exponen a una corriente de partículas de aluminio, creando capas de aluminio, un superconductor, en específicomanchas en los cables: los contactos donde emergen las partículas de Majorana. Los lugares que se encuentran 'a la sombra' de otros cables permanecen descubiertos.
Salto en calidad
Todo el proceso ocurre en el vacío y a una temperatura ultra fría alrededor de -273 grados Celsius. "Esto asegura contactos muy limpios y puros", dice Bakkers, "y nos permite dar un salto considerable en la calidad de estetipo de dispositivo cuántico ". Las mediciones demuestran para una serie de propiedades electrónicas y magnéticas que todos los ingredientes están presentes para que los Majoranas los trencen.
computadoras cuánticas
Si los investigadores logran que las partículas de Majorana se trencen, habrán matado de inmediato a dos pájaros de un tiro. Dada su robustez, los Majoranas se consideran el bloque de construcción ideal para futuras computadoras cuánticas que podrán realizar muchos cálculossimultáneamente y muchas veces más rápido que las computadoras actuales. El trenzado de dos partículas de Majorana podría formar la base de un qubit, la unidad de cálculo de estas computadoras.
Viaje alrededor del mundo
Un detalle interesante es que las muestras han viajado por todo el mundo durante la fabricación, combinando actividades únicas y sinérgicas de cada institución de investigación. Comenzó en Delft con patrones y grabado del sustrato, luego a Eindhoven para el crecimiento de nanocables y a Santa Bárbara paraformación de contacto de aluminio. Finalmente de vuelta a Delft a través de Eindhoven para las mediciones.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Eindhoven . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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