Case

Forskning i anyon-partikler kan bane vejen for kvantecomputer

Ny forskning i en særlig gruppe kvantepartikler kaldet anyoner kan bane vejen for en anyon-kvantecomputer, som er særligt robust og meget hurtig.

  • Natur og Univers
  • Sapere Aude
  • 2018

Kvanteforsker Anne Ersbak Bang Nielsen har aldrig set en anyon. Det er der heller ingen andre i verden, der har.

- Men man kan måle, at de er der. Hvis man sender strøm gennem et halvledende materiale med de rette betingelser, kan man måle, hvilke ladninger partiklerne i materialet har. Elektroner har en ladning på minus en. Men hvis der er anyoner i materialet, vil man kunne måle ladning på for eksempel minus 1/3. Så vi ved, de er der, siger hun.

Anyoner er en særlig gruppe partikler, der opfører sig som om, de er en brøkdel af en elektron, selvom elektroner er udelelige. De har en ladning, som ikke er et heltal for eksempel minus ⅓ eller minus ⅔.

- Anyoner har nogle særlige egenskaber, som betyder, at hvis vi lærer at styre dem, så kan vi lave meget sikre beregninger. I sidste ende vil det kunne give en mere robust kvantecomputer, som kan lave meget store udregninger uden fejl, forklarer Anne Ersbak Bang Nielsen.

Hun skal lede det nye forskningsprojekt, hvor hun sammen med en gruppe kvanteforskere skal udvikle en større forståelse af anyoner og de systemer, de findes i.

Anyoner forekommer kun i todimensionelle strukturer mellem to halvledere, som udsættes for et meget stærkt magnetfelt.

- Jeg håber, at vi i dette forskningsprojekt, kan udvikle en større forståelse af, hvilke systemer anyoner findes i, og at vi kan finde nye måder at styre dem på, siger Anne Ersbak Bang Nielsen.

En udfordring i dag er, at anyoner skal flyttes meget langsomt for at kunne bruges til at lave udregninger. Forskerne vil undersøge, om de kan flytte anyonerne hurtigere samtidig med, at de bevarer deres egenskaber.

Opdagelsen af anyoner
Anyoner har man inden for kvantefysikken kendt til siden 1982.
Opdagelsen af den fraktionelle kvante-Hall effekt blev gjort af de to amerikanske fysikere og nobelprismodtagere Daniel Tsui og Horst Störmer.

Modtager

Anne Ersbak Bang Nielsen, Max Planck-forskningsgruppeleder, ph.d.
Aarhus Universitet

Projekt

Anyons in new settings

Bevilget beløb

5.891.558 kr

e Læs portræt