Une équipe de physiciens de l’Université de New York, de l’Université d’État de Wayne et de l’Université de Buffalo a trouvé la preuve expérimentale d’une transition entre la supraconductivité triviale et topologique dans un dispositif de mécanique quantique appelé jonction Josephson. Cette percée est prometteuse pour l’augmentation des capacités de stockage des dispositifs électroniques et l’amélioration de l’informatique quantique.
Mayer et al montrent expérimentalement dans les jonctions Josephson une transition entre la supraconductivité triviale et topologique. Crédit image : GamOl.
“Ce nouvel état topologique peut être manipulé d’une manière qui pourrait à la fois accélérer les calculs dans l’informatique quantique et améliorer le stockage”, a déclaré Javad Shabani, physicien à l’Université de New York.
“Notre travail est centré sur l’informatique quantique – une méthode qui permet d’effectuer des calculs à un rythme nettement plus rapide que l’informatique conventionnelle.”
“Cela s’explique par le fait que les ordinateurs conventionnels traitent les bits numériques sous la forme de 0 et de 1, tandis que les ordinateurs quantiques déploient des qubits pour tabuler n’importe quelle valeur entre 0 et 1, ce qui augmente de manière exponentielle la capacité et la vitesse de traitement des données.”
Dans cette recherche, le Dr Shabani et ses collègues ont analysé une transition de phase topologique, en mesurant la barrière énergétique entre les deux états.
Ils ont complété cette analyse en mesurant directement les caractéristiques de signature de cette transition dans le paramètre d’ordre qui régit la nouvelle phase de supraconductivité topologique.
“Ici, nous avons concentré l’enquête sur les fermions de Majorana”, expliquent les chercheurs.
“Nous voyons de la valeur dans ces particules en raison de leur potentiel pour stocker des informations quantiques dans un espace de calcul spécial où les informations quantiques sont protégées du bruit de l’environnement.”
“Par conséquent, nous avons cherché à concevoir des plateformes sur lesquelles ces calculs pourraient être effectués.”
“La nouvelle découverte de la supraconductivité topologique dans une plateforme bidimensionnelle ouvre la voie à la construction de qubits topologiques évolutifs pour non seulement stocker des informations quantiques, mais aussi pour manipuler les états quantiques exempts d’erreur”, a déclaré le Dr Shabani.
Les travaux de l’équipe ont été publiés sur arXiv.org.
