量子比特的相幹性意味著電子向右自旋,正電子向左自旋。與傳統計算機不同,量子計算機的運算時間因為量子比特之間的相幹性而受到限制。經過壹定時間後,量子比特壹旦遇到外部實體的觀測,就會失去相幹性,量子相幹性的衰減被稱為“退相幹”。如果退相幹時間不夠長,就無法完成計算。為了充分發揮量子計算的優勢,需要在硬件上保證量子比特的相幹性。拓撲超導材料有助於解決傳統量子比特的消相幹問題,提高其生存時間,對於量子計算機領域的意義不言而喻。那麽馬約拉納費米子與拓撲邊界態和超導材料有什麽關系呢?壹種具有拓撲和超導雙重量子現象的新型超導材料可以被認為是壹種特殊的絕緣體。利用這壹點,電子可以被“騙”到這種材料的表面,並轉化為Marayona費米子。用物理學家l·安德魯·雷的話說,有了這兩個特性,“超導體是產生和控制馬拉多納費米子的理想溫床。”
中國在高溫超導領域處於世界領先地位。
如何設計和尋找拓撲超導材料壹直是研究者關註的焦點。自然界中很多物質只是單壹的超導或拓撲絕緣體,超導和拓撲態很難存在於同壹種物質中。過去的研究思路是通過外延生長將拓撲材料放在超導材料上或者將超導材料放在拓撲材料上,通過鄰近效應實現拓撲超導體。然而,這種復合材料的生長過程非常苛刻,阻礙了拓撲超導材料研究的發展。
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