Материал, интриговавший на протяжении полувека физиков, как выяснилось, скрывает в себе электронное состояние, которое обладает большим потенциалом для открытия новых направлений в сфере разработки инновационных квантовых компьютеров последующих поколений.
Исследователи из Мичиганского университета смогли открыть, а затем и подтвердить свойства уникального вещества, коим является гексаборид самария (SmB6). Это позволило им позиционировать его в качестве « кремния квантовой эры». И действительно, были получены неопровержимые прямые доказательства того, что этот материал, на протяжении десятков лет считавшийся дефектным диэлектриком, на самом деле представляет собой не что иное, как топологический изолятор. Первая гипотеза на этот счет появилась пять лет тому назад, а косвенные подтверждения получены в 2012 году.
Ученые использовали такой способ, как сверхчувствительная крутильная магнитометрия, которая дает возможность регистрировать системы хранения данных Eternus, а также уникальные осциллирующие реакции на магнитное поле взятого материала, что является одним из результатов движения электронов. Этот способ помог представить доказательства, свидетельствующие о том, что поверхность гексаборида самария содержит редчайшие электроны Дирака.
Это открытие особенно ценно потому, что гексаборид самария многие воспринимают как особо коррелированный материал, когда объемная изоляция достигается посредством взаимодействия электронов, значительно более сильного, чем во многих других твердых телах аналогичной структуры.
Итоги проделанной работы были опубликованы в журнал Science. Один из соавторов статьи В. Ли, в частности, отметил, что до сих пор дираковские электроны в сильно коррелированном материале не удалось найти ни одному исследователю. Поначалу предполагалось, что им должна вредить сильная корреляция, но теперь, несмотря на то что гексаборид самария не совсем «тот» материал, уже не оставляет сомнений тот факт, что такие свойства возможны.
Свойства гексаборида самария ученые рассчитывают использовать в будущем в квантовых компьютерах при непрямом считывании состояний кубитов.