To odkrycie może przyspieszyć tempo rozwoju komputerów kwantowych
Materiały dwuwymiarowe, takie jak grafen, były przewidziane teoretycznie już wiele lat temu, ale aż do XXI wieku wielu naukowców wątpiło w możliwość jego wytworzenia. Gdy w 2004 roku naukowcy z Manchesteru, nagrodzeni potem nagrodą Nobla, tego dokonali, okazało się, że grafen ma niezwykłe właściwości.
Gdy zaczęto badać właściwości nowego materiału, zaczęło się robić ciekawie. Nie dość, że płaska warstwa atomów węgla była doskonałym przewodnikiem, to jej wytrzymałość na rozciąganie była wręcz niewiarygodna. Membrana z grafenu nie przepuszcza gazów (nawet pojedynczych atomów helu), ale bez problemu przepływa przez nią woda. Takie zaskakujące właściwości grafenu można by mnożyć.
Od czasu wytworzenia pierwszego grafenu, odkryto jeszcze wiele innych rodzajów materiałów dwuwymiarowych. Całkiem niedawno jeden z nich pomógł fizykom w wytworzeniu przewidzianej teoretycznie, ale dotąd nie zaobserwowanej, nowego stanu skupienia materii. Stan ten to tzw. kwantowa ciecz spinowa.
Co ciekawego jest w tym stanie materii?
Jak opisują to badacze z Uniwersytetu w Cambridge, powoduje on rozpad elektronów na tzw. fermiony Majorany. Wyniki te pasują do tzw. modelu Kitajewa, opisującego jedną z teorii związanych z zachowaniem się cieczy kwantowych.
Uzyskane fermiony Majorany są w tej chwili głównymi kandydatami na bloki budulcowe komputerów kwantowych - które mogą być w stanie wykonywać obliczenia o dowolnej złożoności w jednym
kroku obliczeniowym.
Zobacz także: Jak przyspieszyć działanie komputera? Microsoft szykuje specjalne narzędzie, które… już masz
Zaobserwowaliśmy nowy stan materii, który był przewidziany teoretycznie, ale dotąd nie potwierdzony obserwacyjnie - mówi dr Johannes Knolle, jeden ze współautorów badania.
Wyniki badania, które przeszło dość szybką drogę od teorii do potwierdzenia obserwacyjnego - bo w ciągu dwóch lat - zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym Nature Materials.
Każde takie odkrycie nie tylko przybliża nas do pełnego zrozumienia struktury naszego wszechświata, ale może mieć również konsekwencje praktyczne- na przykład wpłynąć na rozwój technologii umożliwiającej budowę komputera kwantowego.
Czytaj również: