2024-06-12 オランダ・デルフト工科大学（TUDelft)
量子コンピューターは従来のコンピューターとは異なる仕組みで動作します。従来のコンピューターは0か1のビットを使いますが、量子コンピューターは0と1の両方の状態を同時に持つことができるキュービットを使用します。この重ね合わせの原理と新しい量子アルゴリズムにより、特定の問題を従来のコンピューターよりも効率的に解決できる可能性があります。しかし、キュービットは従来のビットよりも脆弱です。
◆マヨラナキュービットは、位相的に保護された物質の状態に基づいており、外部の影響に強く、量子情報が長時間安定します。QuTechの研究者たちは、1次元ナノワイヤーを使ってマヨラナの特性を示しましたが、これを2次元に拡張することで、物理学が普遍的であることを示しました。この2次元システムは将来的にマヨラナキュービットのネットワークの作成や制御・読み出しの補助要素との統合に役立ちます。
＜関連情報＞
- https://www.tudelft.nl/en/2024/tu-delft/a-route-to-scalable-majorana-qubits
- https://www.nature.com/articles/s41586-024-07434-9
2次元電子ガス中の2サイトKitaev鎖 A two-site Kitaev chain in a two-dimensional electron gas
Sebastiaan L. D. ten Haaf,Qingzhen Wang,A. Mert Bozkurt,Chun-Xiao Liu,Ivan Kulesh,Philip Kim,Di Xiao,Candice Thomas,Michael J. Manfra,Tom Dvir,Michael Wimmer & Srijit Goswami
Nature Published:12 June 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07434-9
Abstract
Artificial Kitaev chains can be used to engineer Majorana bound states (MBSs) in superconductor–semiconductor hybrids1,2,3,4. In this work, we realize a two-site Kitaev chain in a two-dimensional electron gas by coupling two quantum dots through a region proximitized by a superconductor. We demonstrate systematic control over inter-dot couplings through in-plane rotations of the magnetic field and via electrostatic gating of the proximitized region. This allows us to tune the system to sweet spots in parameter space, where robust correlated zero-bias conductance peaks are observed in tunnelling spectroscopy. To study the extent of hybridization between localized MBSs, we probe the evolution of the energy spectrum with magnetic field and estimate the Majorana polarization, an important metric for Majorana-based qubits5,6. The implementation of a Kitaev chain on a scalable and flexible two-dimensional platform provides a realistic path towards more advanced experiments that require manipulation and readout of multiple MBSs.
