Leah Krusin-Elbaum liderliğindeki New York Şehir Koleji’nden fizikçilerden oluşan bir ekip, manyetik bir Weyl yarı metalindeki göreli elektronik yapıları kontrol etmek için bir yöntem geliştirdi. Araştırmacılar, elektronların Weyl fermiyonları adı verilen, spin ve momentumlarıyla ilişkili kiralite ile karakterize edilen kütlesiz parçacıklar gibi davrandığı malzemenin özel durumlarını manipüle etmek için hidrojen katyonlarını (H+) kullandılar.
Manyetik malzeme MnSb?Te ile yapılan deneyler sırasında? Bilim adamları, hidrojen iyonlarını dahil ederek elektron taşınmasının kiralitesini ayarlama ve geliştirme olasılığını keşfetmeyi başardılar. Bu, malzeme içindeki enerji manzaralarını (Weyl düğümleri olarak adlandırılan) değiştirmeyi mümkün kılar. Araştırma sonuçları, kuantum cihazları oluşturmak ve hataya dayanıklı kuantum hesaplamayı geliştirmek için yeni fırsatlar sunuyor.
Weyl düğümlerinin H+ ile ayarlanması, Mn-Te bağlarının bozulmasını ortadan kaldırır ve düğümler arasındaki saçılmayı azaltır. Laboratuvarda ekip, elektrik iletiminin açısal ölçümlerini yaptı; bu ölçümler, manyetik alan saat yönünde ve saat yönünün tersine döndüğünde elektrik yüklerinin farklı şekilde hareket ettiğini ve istenen düşük dağılımlı akımları yarattığını gösterdi.
“Bu çalışmanın ana başarısı, doğal örneklerin ötesinde topolojik kuantum malzemeleri oluşturma olanaklarının genişletilmesidir. Hidrojen veya diğer hafif elementlerle değiştirilmiş ayarlanabilir topolojik yapılar, gelecekteki kuantum cihazlarında potansiyel olarak devrim niteliğindeki uygulamaların yolunu açıyor” diyor Profesör Krusin-Elbaum.
Bilim insanları, geliştirilen tekniğin evrensel olduğunu ve gelecekteki kuantum elektroniğinde topolojik mıknatısların potansiyelini önemli ölçüde artırabileceğini vurguluyor.
