新方法首次验证天然材料具有拓扑超导性 或加速容错型量子计算机的到来

据最新一期《科学》杂志报道，英国牛津大学和爱尔兰科克大学等机构合作，开发出一种强大的新技 术，首次实验证实天然材料碲化铀（UTe2）具备内在拓扑超导性。这为大规模、容错型量子计算机的 核心材料筛选提供了关键方法。 量子计算机的量子比特极易受到环境噪声干扰，导致"量子退相干"，这限制了量子计算的稳定性和实用 性。 结果表明，UTe2确实是一种内在拓扑超导体，但其中的马约拉纳费米子以成对形式存在，无法单独分 离，因此尚不能满足可操作量子比特的全部条件。 尽管如此，这项研究仍具有重大意义。这意味着，他们首次找到了一种方法，可一劳永逸地确定某种材 料是否能有效用于某些量子计算微芯片。 今年早些时候，微软发布了世界上第一个由拓扑核心驱动的量子处理单元马约拉纳1。但微软表示，需 要基于精心设计的传统材料堆栈才能合成拓扑超导体。此次研究意味着，科学家现在可使用简单的晶体 材料来取代复杂且昂贵的人工电路，为下一代量子计算提供了更经济高效的拓扑量子比特解决方案。 （文章来源：科技日报） 拓扑超导体被认为是突破这一瓶颈的理想材料。其表面能承载一种名为"马约拉纳费米子"的全新量子粒 子。理论上，这些粒子可被用于稳定地存储量子信息， ...