"Несмотря на то, что прямого практического применения полученные теоретические результаты не имеют, они важны для дальнейшего исследования влияния магнитных атомов на распространение электрического тока вдоль границы двумерного топологического изолятора", — заявил Игорь Бурмистров, физик из МФТИ, чьи слова приводит пресс-служба института.
В последние годы физики из России и зарубежных стран активно изучают свойства так называемых топологических изоляторов – относительно нового класса материалов, которые проводят электрический ток только на поверхности, а внутри остаются диэлектриками-изоляторами или полупроводниками.
Подобные вещества привлекают физиков тем, что электроны в этом поверхностном слое ведут себя чрезвычайно стабильно, что позволяет использовать их в качестве сверхнадежного "хранилища" информации в квантовых компьютерах.
Проблема, как рассказывают ученые из МФТИ и ИТФ РАН, заключается в том, что идеальных топологических изоляторов не существует – внутри них всегда существуют различные примеси и несовершенства структуры, влияющие на характер движения электронов внутри них. К примеру, внутри них могут присутствовать вкрапления атомов с ненулевым магнитным моментом, способные создавать магнитные поля и перенаправлять электроны.
Поведение таких атомов в "обычных" материалах – металлах, полупроводниках и изоляторах – было хорошо изучено еще в 20 веке, но то, как они влияют на поведение топологических изоляторов, пока никто не изучал. Бурмистров и его коллеги решили заполнить этот пробел, просчитав те эффекты, которые возникают в топологическом изоляторе при попадании туда атома или марганца.
Эти расчеты помогли ученым понять, как меняется поведение электронов при появлении атомов марганца на границу между проводящим и непроводящими слоями этого материала или на большом расстоянии от него, и просчитать, как "далеко" действует магнитное поле одного такого атома, и как они взаимодействуют друг с другом. В частности, им удалось открыть необычную форму взаимодействия между атомами, которая раньше не предсказывалась и отсутствует в "обычных" проводниках и полупроводниках.
Пока эти результаты теоретических расчетов не имеют практического применения, однако в будущем они могут стать критически важными при разработке первых серьезных квантовых компьютеров, сверхэкономичных "обычных" микросхем и других электронных приборов.
Источник: РИА Новости
Стартовал отборочный этап Всероссийской олимпиады "Курчатов" по физике и математике. Он проходит дистанционно и продлится до 9 февраля.
3 февраля на базе ГНЦ РФ – ФЭИ им. А.И. Лейпунского стартовал 1-й модуль 2 потока Высшей школы физики Госкорпорации «Росатом».
Физики из Российского квантового центра и университета Калгари разработали методику "соединения" нескольких котов Шредингера в единое и более крупное целое, что позволит создать новые методики квантовой шифрации данных и квантовых вычислений.