Ученые МИФИ в составе международного коллектива теоретически доказали, что добавление немагнитных примесей в сверхпроводник помогает обнаружить майорановские нулевые моды ‒ перспективные кандидаты на роль кубитов в квантовых компьютерах.
Сотрудники кафедры физики твердого тела и наносистем Национального исследовательского ядерного университета МИФИ Андрей Красавин и Вячеслав Неверов в составе международного научного коллектива предложили новый подход к детектированию майорановских нулевых мод ‒ уникальных квазичастиц, перспективных для создания кубитов благодаря устойчивости к возмущениям.
Обнаружить их сложно: в вихре сверхпроводника сигнал моды сливается с обычными возбуждениями. Ученые нашли контринтуитивное решение: вопреки мнению о необходимости идеально чистых материалов, они предложили использовать обычные сверхпроводники с немагнитными примесями. Моделирование показало, что примеси действуют как фильтр ‒ они не затрагивают топологически защищенную майорановскую моду, но смещают уровни паразитных состояний, увеличивая зазор между сигналом и шумом.
Заведующий кафедрой Михаил Маслов отметил принципиальное значение работы: она открывает путь к созданию кубитов на основе более доступных материалов ‒ гибридных структур из обычных s-волновых сверхпроводников с искусственными центрами пиннинга. Результаты опубликованы в журнале Research.
https://science.mail.ru/news/44801-majoranovskie-nulevye-mody/