Новости всё Hi-Tech - iCity.life Нижний Новгород

В последнее время ученые все чаще ведут разработки в сфере создания двухмерных материалов. И уже не раз упомянутый графен далеко не единственный в этом списке. К примеру, недавно мы писали о новой модификации фосфора, который вполне может потеснить углеродный материал. Однако исследователи из Массачусетского Технологического Института (MIT) не так давно продемонстрировали материал, сочетающий в себе свойства двух разных электронных компонентов. И это может быть очень полезно при создании квантовых вычислительных систем.

Новый двухмерный материал представляет собой теллурид вольфрама. Конечно, вещество это было известно уже достаточно давно, но лишь создав на его основе транзистор (поместив 2D-материал между двумя слоями нитрида бора) ученые из MIT обнаружили, что получившийся элемент может переключаться между двумя электронными состояниями. При прохождении заряда «по краю» устройства оно имеет свойства топологического изолятора, а при прекращении воздействия, теллурид вольфрама выполняет функцию сверхпроводника. По словам профессора физических наук MIT Пабло Харилло-Эрреро

«Это первый случай, когда один и тот же материал может быть настроен либо как топологический изолятор, либо как сверхпроводник. Мы можем сделать это путем изменения электрического поля с использованием стандартных диэлектриков, так что по сути — это тот же тип технологии, что используется в стандартной полупроводниковой электронике. Это открывает массу возможностей.»

Одна из наиболее перспективных областей, в которой можно применить новое средство, по мнению исследователей, это разработка квантовых компьютеров, для создания которых как раз и нужно было разработать вещество, работающее подобным образом.

В этом случае можно будет говорить об использовании, так называемых фермионов Майораны. Это элементарные частицы, которые еще не найдены в природе, но согласно теории — это частицы, которые при этом являются собственными же античастицами. Они могут проявляться именно в подобных описанному материалах при температуре абсолютного нуля.

«Это интересно уже само по себе с точки зрения фундаментальной физики, и, кроме того, мы имеем перспективы использовать это для топологических вычислений, которые являются особым типом квантовых вычислений.»