Matkalla sellaisiin topologisiin kvanttitietokoneisiin, jotka perustuvat Majorana-kvasihiukkasiin, Würzburgin yliopiston fyysikot yhdessä Harvard yliopiston kollegoiden kanssa ovat saavuttaneet merkittävän askeleen. Kun aikaisemmat tämän alan kokeilut ovat keskittyneet enimmäkseen yksiulotteisiin järjestelmiin, Würzburgin ja Harvardin ryhmät ovat onnistuneet menemään kaksiulotteisiin järjestelmiin.
- Majoranan fermionien toteuttaminen on yksi innokkaimmin tutkituista aiheista tiiviin aineen fysiikassa, toteaa fyysikko Ewelina Hankiewicz. Hänen mukaansa aiemmat toteutukset ovat yleensä keskittyneet yksiulotteisiin järjestelmiin, kuten nanoputkiin. Niissä Majorana fermionien manipulointi on kuitenkin ollut hyvin vaikeaa.
Joidenkin näiden ongelmien välttämiseksi he ovat tutkineet Majorana fermioneja kaksiulotteisessa järjestelmässä, jossa on voimakas spin-kiertorata kytkentä. - Tutkimamme järjestelmä on vaiheohjattu Josephson-liitos, toisin sanoen kaksi suprajohdetta, jotka on erotettu normaalilla alueella, fyysikko Laurens Molenkamp kertoo.
Suprajohtava vaihe-ero kahden suprajohteen välillä tarjoaa lisänupin, mikä tekee järjestelmän muiden parametrien monimutkaisen hienosäädön ainakin osittain tarpeettomaksi.
Tutkitussa materiaalissa, jossa elohopeatelluridin kvanttikaivo on kytkettynä suprajohtavaan ohutkalvoalumiiniin, fyysikot havaitsivat ensimmäistä kertaa topologisen vaihesiirron, mikä merkitsee Majoranan fermionien esiintymistä vaihekontrolloiduissa Josephson-liitoksissa.
Tutkijoiden mukaan kokeellinen toteutus muodostaa monipuolisen alustan Majorana-fermionien luomiseksi, manipuloimiseksi ja hallitsemiseksi, mikä tarjoaa useita etuja verrattuna edellisiin yksiulotteisiin alustoihin.
Samanaikaisesti Majorana-fermionien parempi hallinta on tärkeä askel kohti topologisia kvanttitietokoneita.
Seuraavaksi tutkijat aikovat parantaa Josephson-liitoksia ja siirtyä kohti kapeampia normaalialueita. Siitä odotetaan löytyvän enemmän paikallisia Majorana fermioneja. He tutkivat edelleen myös lisämahdollisuuksia manipuloida Majoranan fermioneja esimerkiksi käyttämällä muita puolijohteita.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 17.5.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
