Fermion Majorany nadzieją topologicznych komputerów kwantowych

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Niewykluczone, że komputery kwantowe pewnego typu będą wykorzystywały cząstkę, której istnienie nie zostało jeszcze ostatecznie udowodnione. Mowa tutaj o fermionie Majorany. Eksperci z University of Sydney i Microsoftu badali ruch elektronów przemieszczających się po kablu i dostarczyli kolejnych dowodów na istnienie kwazicząstki, cząstki, która nie istnieje, ale powstaje wskutek wspólnego ruchu innych cząstek. Na łamach Nature Communications naukowcy opisują, jak w pewnych warunkach elektrony tworzą kwazicząstkę, która zachowuje się jak fermion Majorany.

Skąd zainteresowanie akurat tą cząstką? Niektórzy teoretycy sądzą, że fermion Majorany może być idealnym nośnikiem informacji w topologicznych komputerach kwantowych. W komputerach tych kubitem ma być ruch cząstek w przestrzeni dwuwymiarowej. Taki kubit byłby znacznie bardziej stabilny i odporny na zakłócenia niż proponowane alternatywne rozwiązania. Nad topologicznym komputerem kwantowym pracuje Microsoft, ale badania te są znacznie mniej zaawansowane, niż badania nad komputerami, w których kubitem jest spin jonów w pułapkach elektromagnetycznych czy elektronów w półprzewodnikach. Jednym z ważnych elementów prowadzących do skonstruowania topologicznego komputera kwantowego byłoby znalezienie fermionu Majorany.

Istnienie tej niezwykłej cząstki, która jest jednocześnie swoją antycząstką, zaproponował w 1937 roku włoski fizyk Ettore Majorana. W 2010 roku stwierdzono, że fermiony Majorany mogłyby pojawiać się na granicy pomiędzy nadprzewodnikiem a nadprzewodzącym kablem w polu magnetycznym. W roku 2012 profesor Leo Kouwenhoven z Uniwersytetu Technologicznego w Delft w Holandii zdobył najsilniejsze dowody na istnienie fermionu Majorany. Wielu jednak uważało, że uzyskane przez niego wyniki można wytłumaczyć w inny sposób niż pojawieniem się niezwykłej cząstki. Profesor Kouwenhoven, który obecnie stoi na czele microsoftowego ośrodka badawczego Station Q w Holandii, wezwał innych naukowców do poszukiwania fermionów Majorany.

Teraz uczeni z Sydney opublikowali artykuł, w którym donoszą, że elektrony poruszające się w półprzewodzącym nanokablu mają pewną interesującą właściwość. Otóż w polu magnetycznym ich spin jest zwrócony w przeciwną stroną do ich pędu. Dane te są zgodne z poprzednimi doniesieniami o zaobserwowaniu fermionów Majorany w nanokablach. Tutaj, w Station Q w Sydney budujemy urządzenia kolejnej generacji, które wykorzystają fermiony Majorany do położenia fundamentów pod komputer kwantowy, mówi współautorka najnowszych badań doktor Maja Cassidy.

« powrót do artykułu

[Flaku 26]

Nic z tego nie rozumiem, ale mam wrażenie, że pomieszany jest nadprzewodnik z półprzewodnikiem. W dodatku naukowcy przedstawili dowód na istnienie bytu, którego isnienie wciąż nie jest udowodnione. Jak to możliwe? Czyżby jakaś superpozycja?

[ex nihilo 222]

"a pair of Majorana fermions could form at the boundary between a superconductor and a semiconducting nano­wire in a magnetic field."

http://www.alphr.com/science/1006951/majorana-particle-quasiparticles-quantum-computers

 

 

 

przedstawili dowód na istnienie bytu, którego isnienie wciąż nie jest udowodnione

 

Gdyby było udowodnione, to następny dowód by już nie był konieczny

 

Ale... z tymi bytami różnymi, to nie tak prosto: jeśli w niektórych sytuacjach zachowuję się jak tuman, to nie musi oznaczać, że tumanem jestem - wystarczy, że np. jestem aspergerowy

A w kwantologii z tym jeszcze gorzej, bo samo pojęcie "byt" nie jest jednoznaczne. Kwazicząstka to takie coś, co zachowuje się jak cząstka, ale cząstką w takim sensie powszechnie przyjętym niekoniecznie musi być (chociaż już samo pojęcie "cząstka" i tak jest dosyć umowne).

 

Wystarczająco namieszałem?

[thikim 119]

Cząstka to pola i kwazicząstka to pola

Tylko że w kwazicząstce potrafimy te pola przyporządkować innym cząstkom albom grupom cząstek, atomów, cząsteczek. I chyba o to chodzi.

A jak w jakiejś kwazicząstce byśmy tego nie potrafili to by była dla nas cząstką

Jak nie to ex nihilo mnie poprawi

Edytowane 9 września 2017 przez thikim

[Gość Astro]

Poprawi nawet ja. Jak wczytasz się w swój wywód to zauważysz, że wszystko to pola.

[Ergo Sum 36]

cząstki, pola, Majorana .... smutne jet to że większość z nas nie dożyje czasów, gdy komputery kwantowe i AI zmienią nasz świat tak dalece, że np. przedłużą znacznie nasze życie

[Gość Astro]

Nie jesteś nieśmiertelna? Bez komputerów kwantowych i AI sądzę, że ta zaraza dotyka każdego…

[ex nihilo 222]

A jak w jakiejś kwazicząstce byśmy tego nie potrafili to by była dla nas cząstką

 

Wyobraź sobie nieskończoną próżnię, w której siedzi - czy może raczej po niej się rozlazł - jeden elektron. Czy będzie "cząstką"? Co stanie się z jego właściwościami (masa, ładunek, skręt kiszek i co tam jeszcze chcesz), które pozwalają nam stwierdzić "abo złapałem elektrona na protona i mam atoma"?

 

Czy bez tych protonów (& co.) dalej będzie "elektronem"?

 

że wszystko to pola

 

Pola, struktury, konfiguracje, topologia... A gdzie "mięso", "materia"? Czy ono w ogóle jest? Im dłużej to mięso obwąchuję, tym mocniejsze mam przekonanie, że to tylko topologia ?D. Twardość kamienia jest tylko pozorem na poziomie makro.

 

No dobra... siusiu i spać.

Edytowane 10 września 2017 przez ex nihilo

[thikim 119]

Co stanie się z jego właściwościami (masa, ładunek, skręt kiszek i co tam jeszcze chcesz)

A co ma się dziać? Nawet jeśli się rozejdzie to jeśli trafisz młotkiem to wszystko tam będzie. Więc dalej to jest elektron. Zresztą nawet i w atomie musisz trafić.

 

zy bez tych protonów (& co.) dalej będzie "elektronem"?

W wiązce elektronowej nie ma protonów. Nikt raczej nie twierdzi że nie ma tam i elektronów

Rozumiem do czego zmierzasz

 

 

Pola, struktury, konfiguracje, topologia... A gdzie "mięso", "materia"? Czy ono w ogóle jest? Im dłużej to mięso obwąchuję, tym mocniejsze mam przekonanie, że to tylko topologia ?D. Twardość kamienia jest tylko pozorem na poziomie makro.

Tutaj zgoda.

Twardość to relacja między młotkiem a polem

Edytowane 10 września 2017 przez thikim

[Gość Astro]

 

 

Więc dalej to jest elektron.

 

Jakaż radosna jest pewność ludzi, którzy ABSOLUTNIE nie wiedzą, czym elektron jest.

[ex nihilo 222]

 

 

to jeśli trafisz młotkiem to wszystko tam będzie. Więc dalej to jest elektron.

 

A bez młotka?

Jak dobrze wyrżnąć młotkiem, to nie takie cuda wyskakują

 

 

 

Zresztą nawet i w atomie musisz trafić.

 

I to właśnie chodzi.

 

 

 

W wiązce elektronowej nie ma protonów.

 

Ale są trzymane krótko za pysk. No i pęd, wektor.

 

 

 

Rozumiem do czego zmierzasz

 

Ano

 

Zeżarłem właśnie jajecznicę (jajka od własnych idiotek*) z grzybstwem różnym bardzo dobrym (muchomorki też były), zagryzłem bułą i popiłem mlekiem (niestety raczej napojem mlekopodobnym). Moja kolacja i ja. Czym się różnimy? W zasadzie tylko konfiguracją pól.

 

* - nazywam je "idiotki". Całkiem oficjalnie - jak tylko zawołam "idiotki!" mało skrzydeł i łap nie pogubią Ale im dłużej te ptaszory obserwuję, tym bardziej doceniam ich kurze rozumy.

[thikim 119]

Żeby zadać pytanie czym się różni kolacja od człowieka nie trzeba schodzić do poziomu pól. Już na poziomie cząsteczkowym jest dość podobnie.

 

 

A bez młotka?

A bez młotka to chyba nic nie mamy. Tzn. mamy pola.

Młotek daje nam korpuskularne spojrzenie na świat.

Jednakowoż mówienie o samych polach jest moim zdaniem przesadą. Taki świat byłbym możliwy gdyby nie było ani jednego młotka.

Ponieważ jednak są młotki to i świat jest falowo-korpuskularny.

Inaczej pytając. Czy możesz wyjaśnić każdą właściwość świata wyłącznie falowo? Bo moim zdaniem uderzenia młotka nie da się wyjaśnić tylko falowo (przy obecnym stanie wiedzy).

Edytowane 11 września 2017 przez thikim

[Gość Astro]

 

 

Młotek daje nam korpuskularne spojrzenie na świat.

 

Nie wiem. Nigdy młotkiem na własny czerep się nie porwałem.

 

 

 

Ponieważ jednak są młotki to i świat jest falowo-korpuskularny.

 

Piękne. Będzie to mój typ do annałów KW.

 

Thikim, tak poważniej, to nie dostrzegasz, że równia po której się staczasz ma coraz większe nachylenie?

[ex nihilo 222]

Już na poziomie cząsteczkowym jest dość podobnie.

 

No tak, tego uczą już w podstawówce. Że to ta sam chemia itd. Niczego nowego nie napisałem - to samo, tylko trochę inaczej.

 

że świat jest falowo-korpuskularny.

 

Czy możesz wyjaśnić każdą właściwość świata wyłącznie falowo?

 

Np. paczka falowa, ale nie o to mi chodzi.

Jak już wyżej "niczego nowego tu nie napisałem", przenoszę tylko (nie pierwszy zresztą) istotę rzeczy z "materii", budulca, na strukturę (formę, topologię). Granicą jest wtedy przestrzeń, jej struktura. Nie "w przestrzeni", a "z przestrzeni". To też nic odkrywczego - od 100 lat w tym kierunku to idzie. Taki obrazek mi się podoba. I to wszystko.

I ten sam obrazek bardziej dynamiczny - oddziaływania struktur.

A czy mogę wyjaśnić? Może w piekle mi to wyjaśnią

Edytowane 12 września 2017 przez ex nihilo

[Lisowski3lo 0]

https://arxiv.org/pdf/quant-ph/0609163.pdf

 

Moim zdaniem coś w sam raz na falowo-korpuskularno-teoriopolowe rozterki

[thikim 119]

Nieźle się zapowiada ale ponad moje siły językowe. A jak donoszą statystyki każdy wzór obniża użyteczność końcową dzieła. Jest np. rzadziej cytowana w świecie nauki Pal, licho świat nauki. Jest rzadziej używana i poza światem nauki.

Ja tam polecam Meissnera.

Można też tak, żeby Astro miał swoją minutę szczęścia (ostatnią).

https://youtu.be/nSzLWfROobQ

Edytowane 12 września 2017 przez thikim

[Jajcenty 314]

A jak donoszą statystyki każdy wzór obniża użyteczność końcową dzieła.

To dotyczyło publikacji popularnonaukowych.  Między innymi Krótkiej historii czasu i nie użyteczności, a poziomu sprzedaży.

 

 

 

jest np. rzadziej cytowana w świecie nauki

źródło? Nie chciałbym bym sprzedać znajomym jakiejś głupoty. Wydaje się, że weryfikowalność przez mierzalność jest dość ceniona w pewnych kręgach.

Edytowane 12 września 2017 przez Jajcenty

[Gość Astro]

 

 

Ja tam polecam Meissnera.

 

Wytrzymałem 15 minut. Zdecydowanie bardziej polecam link przedmówcy.

 

 

 

Można też tak, żeby Astro miał swoją minutę szczęścia (ostatnią).

 

Tak trzymaj; cieszę się, że wreszcie nauczyłeś się linkować. Mylisz się tylko w jednym. To PIERWSZA moja minuta szczęścia po Twojej wypowiedzi.

[thikim 119]

To dotyczyło publikacji popularnonaukowych. Między innymi Krótkiej historii czasu i nie użyteczności, a poziomu sprzedaży.

Fragment do którego się odnosisz z Krótkiej historii czasu jest mi znany. Moje zdanie odnosiło się jednak do tego co pisałem w drugim zdaniu: do cytowań. Ilość cytowań także może być miernikiem użyteczności.

I teraz chciałbym Ci znaleźć ten artykuł ale coś kijowo mi idzie. Istnieje możliwość że był to film na YT a takie coś ciężko się szuka. Mogło też być w jakiejś książce której w necie nie ma.

Jeśli znajdę postaram się tu wrzucić. Zapytam jeszcze żonę może ona pamięta.

PS.

W zakresie cytowań znalazłem np. to, czyli nie to ale może Ci się przyda:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3351256/

Mam:

http://www.pnas.org/content/109/29/11735.abstract

 

The density of equations in an article has a significant negative impact on citation rates, with papers receiving 28% fewer citations overall for each additional equation per page in the main text.

Edytowane 12 września 2017 przez thikim

[pogo 102]

@@thikim, to było na KW:  http://kopalniawiedzy.pl/fizyk-matematyka-praca-naukowa-cytowanie,25495

[thikim 119]

Tak. Tylko na KW było z fizyki a ja dałem link z biologii. Zapewne w każdej dziedzinie jest podobnie. Przydałyby się jeszcze badania dotyczące matematyki.

Tak czy inaczej. Użycie wzoru zmniejsza użyteczność końcową jeśli za jej normę przyjąć liczbę cytowań. Czy to dobry miernik? Nie idealny ale chyba dość dobry do większości zastosowań. Łatwo mierzalny.

Edytowane 13 września 2017 przez thikim

[ex nihilo 222]

https://arxiv.org/pdf/quant-ph/0609163.pdf

 

Moim zdaniem coś w sam raz na falowo-korpuskularno-teoriopolowe rozterki

 

Artykuł bardzo fajny, niezła przeglądówka po interpretacjach QM i okolic, chociaż wyraźnie wyczuwalna jest bohmowska kulkofalowa odchyłka (), we wnioskach końcowych już nieukrywana. Ale przeczytać i przekombinować warto, niekoniecznie dosłownie traktując określenie "mit" i pamiętając, że zmienne ukryte to w tym kontekście mit², bo tak doskonale są ukryte, że ani matematyka, ani aparatura, tych zmiennych dostrzec nie potrafi

[thikim 119]

Zmienne ukryte to już wyeliminowano. Czyżby pozostały jakieś wady w wyeliminowaniu?

[ex nihilo 222]

Zmienne ukryte to już wyeliminowano. Czyżby pozostały jakieś wady w wyeliminowaniu?

 

Looknij na datę - 2007.

A z.u. do końca wyeliminować trudno (podobnie jak inne takie) - zawsze można ukryć je jeszcze bardziej

[thikim 119]

Faktycznie Odnosiłem się do Twoich słów a nie do artykułu. A jakie masz pomysły żeby je jeszcze bardziej ukryć? Nierówność Bella wydaje mi się że eliminuje je całkowicie.

Edytowane 14 września 2017 przez thikim