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.
Наши результаты опровергают распространенное мнение о том, что для обнаружения майорановских мод требуются идеально чистые материалы с экстремальными характеристиками. Мы показали, что немагнитная примесь, на которой может закрепляться вихрь, не затрагивает саму майорановскую моду благодаря ее топологической защищенности, но «расталкивает» остальные, паразитные энергетические состояния
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.
Ранее Наука Mail писала о том, что ученые придумали, как продлить работу батареек в четыре раза.
