Com suas propriedades superiores, os qubits topológicos podem ajudar a alcançar um avanço no desenvolvimento de um computador quântico projetado para aplicações universais. Até agora, ninguém conseguiu demonstrar inequivocamente um bit quântico, ou qubit, desse tipo em um laboratório. No entanto, os cientistas do Forschungszentrum Jülich já deram um jeito de tornar isso uma realidade. Pela primeira vez, eles conseguiram integrar um isolante topológico em um qubit supercondutor convencional. Bem a tempo do "Dia Mundial do Quântico" em 14 de abril, seu novo qubit híbrido chegou à capa da última edição da revista Nano Letters .
Os computadores quânticos são considerados os computadores do futuro. Usando efeitos quânticos, eles prometem entregar soluções para problemas altamente complexos que não podem ser processados ​​por computadores convencionais em um prazo realista. No entanto, o uso generalizado de tais computadores ainda está muito distante. Os computadores quânticos atuais geralmente contêm apenas um pequeno número de qubits. O principal problema é que eles são altamente propensos a erros. Quanto maior o sistema, mais difícil é isolá-lo totalmente de seu ambiente.

Muitas esperanças estão, portanto, depositadas em um novo tipo de bit quântico - o qubit topológico. Essa abordagem está sendo adotada por vários grupos de pesquisa, bem como por empresas como a Microsoft. Este tipo de qubit apresenta a característica especial de ser topologicamente protegido; a estrutura geométrica particular dos supercondutores, bem como suas propriedades especiais de material eletrônico, garantem que a informação quântica seja mantida. Os qubits topológicos são, portanto, considerados particularmente robustos e amplamente imunes a fontes externas de decoerência. Eles também parecem permitir tempos de comutação rápidos comparáveis ​​aos alcançados pelos qubits supercondutores convencionais usados ​​pelo Google e pela IBM nos atuais processadores quânticos.

No entanto, ainda não está claro se conseguiremos realmente produzir qubits topológicos. Isso ocorre porque ainda falta uma base material adequada para gerar experimentalmente as quasipartículas especiais necessárias para isso, sem dúvida. Essas quasipartículas também são conhecidas como estados de Majorana. Até agora, eles só podiam ser demonstrados inequivocamente em teoria, mas não em experimentos. Os qubits híbridos, como foram construídos pela primeira vez pelo grupo de pesquisa liderado pelo Dr. Peter Schüffelgen no Instituto Peter Grünberg (PGI-9) de Forschungszentrum Jülich, estão abrindo novas possibilidades nesta área. Eles já contêm materiais topológicos em pontos cruciais. Portanto, esse novo tipo de qubit híbrido fornece aos pesquisadores uma nova plataforma experimental para testar o comportamento de materiais topológicos em circuitos quânticos altamente sensíveis. + Explorar mais

Medição direta de propriedades elétricas em isoladores topológicos ultrafinos