Едно откритие, което може да промени квантовите изчисления.

Физици случайно откриха необичайно квантово поведение на електроните. Това стана чрез използване на графен и свръхниски температури, което открива нови перспективи пред квантовите технологии. Изследването, проведено от специалисти от Масачузетския технологичен институт (MIT). То демонстрира възможността за разделяне на електроните на фракции без използването на мощни магнитни полета. Досега това се смяташе за задължително условие за наблюдението на това явление.

Електроните, въпреки че са елементарни частици, в новия експеримент са „разделени“ на дробни заряди. Това става с помощта на ултратънки слоеве графен и люспи от боров нитрид, охладени до температури, близки до абсолютната нула. Обикновено постигането на така наречения „дробен квантов ефект на Хол“ изискваше създаването на мощно постоянно магнитно поле. Екип от учени от Масачузетския технологичен институт обаче демонстрира, че е достатъчно да се използват прости материали като графена, за да се наблюдава „дробен заряд“.

При експеримента изследователите подреждат пет слоя графен, всеки с дебелина един атом, създавайки шахматна структура. Тези слоеве са поставени между две пластинки от боров нитрид, създавайки решетъчна структура, която на свой ред имитира ефекта на магнитното поле. След свързването на електродите и охлаждането на системата до температури, близки до абсолютната нула, екипът наблюдава неочаквания феномен „частичен заряд“.

„Когато го видяхме за първи път, отначало не го разпознахме. След това започнахме да крещим от осъзнаването на това колко велоико е това. Беше напълно неочаквано“.

Споделя един от съавторите на изследването, доцентът по физика в Масачузетския технологичен институт (MIT) Лонг Ю.

Той отбеляза, че „дробният заряд“ е толкова екзотично явление, че реализирането му в такава семпла система без магнитно поле може да отвори пътя към нов тип квантови изчисления, които са по-устойчиви на смущенията.

Това откритие, публикувано в списание Nature, не само потвърждава възможността за наблюдение на „дробен квантов аномален ефект на Хол“ (аномален тук означава „немагнитен“) в кристален графен, но и открива нови перспективи за изследвания в областта на квантовата физика и развитието на квантовите технологии.