抽象的高阶拓扑绝缘子,正如新发现的非平凡的材料和结构一样,具有超出常规散装的对应关系的拓扑阶段。在先前的研究中,诸如角状状态之类的间隙边界状态被认为是高阶拓扑绝缘子出现的确定证据。在这里,我们提出了光子高阶拓扑绝缘子的实验性观察,其角状态嵌入了整体频谱中,并表示为连续体中的高阶拓扑结合状态。尤其是,我们提出并在实验中展示了一种新的方法来识别拓扑角状态,通过与光子量子叠加状态的散装状态分开刺激它们。我们的结果将连续性的拓扑结合状态扩展到高阶案例,从而提供了一种前所未有的机制,以实现大量频谱中的稳健和局部状态。更重要的是,我们的实验表现出使用量子叠加态的时间演变来识别拓扑角模式的优势,这可能会阐明量子动力学和高阶拓扑光子学之间的未来探索。
速度 ˙ ˜ xc ,我们可以将方程 (2) 展开到二阶,其中 ˜ x − 1 ≈ ˙ ˜ xc ∆ ˜ t 和 ˜ x − ˜ t + ˜ D ≈ ( ˙ ˜ xc − 1)∆ ˜ t
高纯度晶体固态材料在量子信息处理的各种技术中起着至关重要的作用,从基于旋转到拓扑状态的Qubits。每年出现新的和改进的晶体材料,并继续在实验量子科学方面取得新的结果。本文总结了基于旋转和拓扑状态以及与其制造相关的挑战的量子技术的选定晶体材料的机会。我们首先描述栅极定义的量子点和基准GAA,SI和GE中的自旋Qubit的半导体异质结构,这是三个表现为两个Qubit逻辑的平台。然后,我们检查了新型的拓扑非平凡材料和结构,这些材料和结构可能掺入超导设备中以创建拓扑量。我们回顾拓扑绝缘膜薄膜,然后移至拓扑结晶材料(例如PBSNTE)及其与Josephson交界处的整合。我们讨论了新颖和专业制造和表征技术的进步,以实现这些技术。我们通过确定最有希望的方向来得出结论,在这些方向上,这些物质系统中的进步将在量子技术方面取得进展。
(未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2021 年 7 月 26 日发布。;https://doi.org/10.1101/2021.07.25.453293 doi:bioRxiv preprint
1 法国巴黎-萨克雷大学泰雷兹公司混合物理部门 - F-91767 帕莱索,法国 2 法国巴黎高等物理与材料研究实验室,PSL 研究大学,法国巴黎国家科学研究院 F-75005 巴黎,法国 3 代尔夫特理工大学 Kavli 纳米科学研究所 - PO Box 5046, 2600 GA 代尔夫特,荷兰 4 萨勒诺大学“ER Caianiello”物理系 - I-84084 Fisciano (SA),意大利 5 CNR-SPIN - Via Giovanni Paolo II, 132, I-84084 Fisciano (SA),意大利 6 查尔姆斯理工大学微技术和纳米科学系-MC2 SE-41296 哥德堡,瑞典 7 物理系和纳米技术与先进科学研究所材料,巴伊兰大学拉马特甘,以色列 8 物理系“E. Pancini”,那不勒斯费德里科二世大学 - Monte S. Angelo 综合楼,I-80126 那不勒斯,意大利 9 GFMC,马德里康普顿斯大学材料物理系 - E-28040 马德里,西班牙 10 CNR-SPIN,Monte S. Angelo 综合楼 - Via Cinthia,I-80126 那不勒斯,意大利
1个单位´和Mixte de Gysique,CNRS,Thales,University,University和Paris-Saclay-f-91767 Palaiseau,法国2 Laboratoire de Gysique et d'Etude et d'Etude d'Etude d'Etude des des Mat´eroux,Expi Paris,PSL研究大学,PSL研究大学技术大学-P.O。框5046,2600 GA Delft,荷兰4物理学部“ E.R。Caianiello”,萨勒诺大学研究-I-84084 Fisciano(SA),意大利5 CNR-SPIN-VIA GIOVANNI PAOLO II,132,I-84084 FISCIANO(SA),ITALY 6 Microtechnologic and Nansoscience MC2,ITALY 6瑞典7物理学系与纳米技术研究所和高级材料,巴尔 - 伊兰大学拉马特·甘(Ramat-Gan),以色列8物理学系”。pancini”,Naples-Monte S. Angelo Complex的Federico II,I-80126意大利Naples,意大利9 GFMC,Deprotamento de Physics de Physics de Materials,Compressended de Madrid-e-28040 Madrid,Madrid,西班牙,西班牙10 CNR SPIN,S.Engelo-via-via Complex conspection-via Mount bl/I-806,I-8062626262626262626262626262626662626662626262626。
连续的小型化将硅技术的特征大小降低到纳米尺度,在此尺寸不太尺寸的降低不足以提高性能。使用具有先进特性的新材料已成为必须满足降低功率以提高性能的需求。拓扑绝缘子具有高电导性拓扑保护的边缘状态,对散射不敏感,因此适用于节能的高速设备。在这里,我们通过采用有效的kbh phamiltonian来评估1T'钼二硫化物的狭窄纳米带中的子带结构。高电导性拓扑保护的边缘模式,其能量位于散装带隙内的在与传统电子和孔子带相等的基础上进行了研究。 由于边缘模式在相对侧之间的相互作用,线性光谱中的一个小间隙在狭窄的纳米孔中打开。 与垂直的平面电场相比,该差距与垂直的纳米替宾的行为相比,与垂直的平面电场急剧增加。 传统电子和孔子带之间的间隙也随垂直电场而增加。 两个间隙的增加导致弹道纳米托电导和电流的迅速减少,该电场可用于设计二硫化钼纳米吡啶基的电流开关。在与传统电子和孔子带相等的基础上进行了研究。由于边缘模式在相对侧之间的相互作用,线性光谱中的一个小间隙在狭窄的纳米孔中打开。与垂直的平面电场相比,该差距与垂直的纳米替宾的行为相比,与垂直的平面电场急剧增加。传统电子和孔子带之间的间隙也随垂直电场而增加。两个间隙的增加导致弹道纳米托电导和电流的迅速减少,该电场可用于设计二硫化钼纳米吡啶基的电流开关。
超宽的带隙半导体β加氧化物(β -GA 2 O 3)使电子设备的低传导损失和高功率有望。但是,由于β -GA 2 O 3的天然较差的导热率,其功率设备具有严重的自加热效果。为了克服这个问题,我们强调了使用TCAD模拟和实验的设备结构对β -GA -GA 2 O 3 Schottky屏障二极管(SBD)的峰值温度的影响。在TCAD中模拟了SBD拓扑,包括β -GA 2 O 3的晶体取向,Schottky金属,阳极面积和厚度的工作功能,表明β -GA -GA 2 O 3的厚度在降低二极管峰值温度方面起着关键作用。因此,我们制造了具有三个不同厚度外延层和五个不同厚度底物的β -GA 2 O 3 SBD。使用红外热成像摄像头测量二极管的表面温度。实验结果与模拟结果一致。因此,我们的结果为高功率β -GA -GA 2 O 3二极管提供了新的热管理策略。
虽然功能性磁共振成像 (fMRI) 等脑成像工具可以测量整个大脑活动,但如何最好地解释在数据明显的自组织中发现的模式仍不清楚。为了阐明大脑活动模式如何支持大脑功能,人们可以确定度量空间,这些度量空间可以在实验定义的条件下最佳地区分大脑状态。因此,本研究考虑了几个度量空间在消除实验定义的大脑状态歧义方面的相对能力。一个基本度量空间以拓扑方式解释 fMRI 数据,即,将其解释为随时间变化的多变量信号幅度向量。另一个视角比较了大脑的功能连接,即计算来自不同大脑区域的信号之间的相似性矩阵。最近,考虑数据拓扑结构的度量空间已经出现。这种方法将数据视为从抽象几何对象中提取的样本。为了恢复该对象的结构,拓扑数据分析会检测在连续变形(例如坐标旋转和节点错位)下不变的特征。此外,这些方法明确考虑了跨多个几何尺度持续存在的特征。虽然每个大脑动力学度量空间都有其优点和缺点,但我们发现那些跟踪拓扑特征的度量空间可以最佳地区分实验定义的大脑状态。
由量子力学定律支配计算的计算机概念通常最早归功于费曼 [10]。一般而言,量子计算机能够在某些类别的问题上胜过传统计算机,这是通过大幅减少解决特定问题所需的计算次数来实现的。这通常是通过利用物理系统中量子比特之间的量子纠缠来实现的,使得量子计算机中的每个计算操作能够执行相当于多个经典操作的操作。然而,构建量子计算机的主要困难之一是缓解和处理错误要困难得多。量子计算机通常只有在能够利用量子比特状态叠加时才比传统计算机更具优势。如果量子算法中没有任何量子比特通过任何操作或初始化进入状态叠加,则该算法通常可以等效地以经典方式执行。因此,量子计算机的物理实现需要处理退相干,因为这可能会以意想不到的方式使波函数崩溃,从而在计算中引入意外的错误。