Bilim insanları, iki boyutlu malzemelerden tek boyutlu Majorana parçacıkları üretmek için kuantum sıkışma tekniğini kullanan yenilikçi bir yöntem geliştirdi. Bu çalışma, kuantum bilgisayarların geleceği açısından kritik öneme sahip topolojik kubitlerin yapımında yeni olanaklar sunuyor.
Araştırmacılar, Haldane modelinin eşit spin çiftlenmeli süperiletkenlikteki genişletilmiş versiyonunu inceleyerek, iki boyutta topolojik nodal süperiletken fazın ortaya çıktığını gözlemlediler. Bu faz, silindirik sınır koşullarına sahip nanoşeritlerin kenarlarında kiral Majorana modlarının yayılımını sağlıyor.
Önemli bir keşif, boyutlardan birinin küçültülmesi durumunda kuantum sıkışmanın bulk bantları kenar durumlarından daha hızlı şekilde boşluklandırdığının anlaşılması oldu. Bu senaryoda, kenar durumları arasındaki hibridizasyon sonucunda Majorana sıfır modları oluşabiliyor.
Majorana parçacıkları, teorik fizikçi Ettore Majorana tarafından öngörülen ve kendi antiparçacığı olan özel fermiyonlardır. Bu parçacıkların kuantum bilgisayarlarda topologically korumalı kubitler oluşturma potansiyeli bulunuyor, bu da kuantum hesaplamalarda hata toleransını artırabilir.
Çalışmanın bulguları, kuantum sıkışmanın iki boyutlu nodal topolojik süperiletkenlerden yarı-tek boyutlu topolojik süperiletken fazları inşa etmede kritik bir bileşen olduğunu ortaya koyuyor.