Сочетание двух подходов к развитию квантовых вычислений — продемонстрирован новый квантовый бит

Группа исследователей во главе с лабораторией Мишеля Деворе, профессора прикладной физики Фредерика В. Бейнеке, экспериментально продемонстрировала новый квантовый бит («кубит»), который объединяет эти две платформы, с потенциалом использовать полезные аспекты обеих.

Кубит состоит из спина отдельной сверхпроводящей квазичастицы, захваченной джозефсоновским контактом. Из-за спин-орбитальной связи в переходе сверхток, протекающий через переход, зависит от состояния спина квазичастиц.

«Мы смогли показать, как использовать этот зависящий от спина суперток для достижения как обнаружения спина, так и когерентной манипуляции спином», — сказал Макс Хейс, доктор философии. студент лаборатории Деворет и ведущий автор исследования.

Эта работа также представляет собой значительный прогресс в нашем понимании и контроле уровней Андреева. Андреевские уровни — это микроскопические электронные состояния, которые существуют во всех джозефсоновских контактах; они являются микроскопическим источником знаменитого эффекта Джозефсона, при котором ток течет без напряжения. В гетероструктурах сверхпроводник-полупроводник, таких как переходы нанопроволоки, исследованные в этом эксперименте, андреевские уровни являются родительскими состояниями майорановских мод (особых состояний, в которых две «половинки» электрона раздвинуты).

Следовательно, этот эксперимент также важен для попыток выполнить обработку топологической информации на основе Майорана.