Физики KAIST предложили джозефсоновский узел из трёх контактов для майорановских состояний
Теоретическая работа показывает, как узел из трёх джозефсоновских контактов в магнитном поле создаёт, переносит и сливает майорановские состояния для топологических кубитов.
Исследователи кафедры физики Корейского передового института науки и технологий (Тэджон, Южная Корея) описали способ управления подвижными майорановскими связанными состояниями. Авторы работы: Kyungtae Kim, June-Young M. Lee, Hyeongseop Kim и H.-S. Sim. Статья опубликована в Nature Communications 7 ноября 2026 года. nature.com
Nature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗ Предложенный элемент — трёхконтактный узел: три джозефсоновских контакта, сходящихся на топологическом изоляторе в перпендикулярном магнитном поле.
Майорановские связанные состояния — локализованные состояния с нулевой энергией в топологических сверхпроводниках, подчиняющиеся неабелевой статистике при перестановках. По словам авторов, управление подвижными состояниями необходимо для их плетения и работы топологических кубитов. Сюда входят генерация по требованию, перемещение и слияние.
Две динамики в центре узла
Сверхпроводящие фазы в центре узла меняются так, что пересекают границу между топологическими и нетопологическими фазовыми областями. В зависимости от границы узел демонстрирует одну из двух разных динамик: источник/сток или путь.
На границе типа источник/сток в центре попарно рождаются два майорановских состояния, и одно из них вылетает в джозефсоновский контакт. Возможен и обратный процесс: два состояния сталкиваются и попарно аннигилируют. nature.com
Nature Communicationsnature.comОткрыть источник ↗ На границе типа путь майорановское состояние переходит из джозефсоновского контакта в центр узла или обратно, не затрагивая другие майорановские состояния.
Слияние и плетение в сети узлов
Авторы утверждают, что эти две динамики позволяют выполнять слияние и плетение майорановских состояний в сети из таких узлов. Они иллюстрируют это схемой с двумя соединёнными узлами.
В такой схеме, согласно статье, неабелевы эволюции состояний, связанные с майорановскими состояниями, можно задавать без динамического управления установкой. Их можно обнаружить методом джозефсоновской эмиссионной спектроскопии. Работа представляет схему таких операций; в имеющемся описании экспериментальная реализация не сообщается.
