永远不会出错？美国和加拿大科学家正在制造拓扑超导体量子计算机

超导体的意思就是完美导电的材料，不会因热量和电阻而损失能量，现在美国和加拿大的科学家们正在研究超导体如何与阻止电子流动的绝缘材料。将这两种对立状态结合在一起的材料称为拓扑超导体，科学家们解释说很难对其进行表征和工程设计，但如果能够正确设计，它们可能在量子计算中发挥重要作用。“每台计算机都容易出错，我们现在认为拓扑量子计算是可以绕过所有计算错误来源的平台之一，但制造拓扑量子计算机要求我们制造一种在自然界中从未见过的粒子。”美国和加拿大科学家们利用QMSC光束线设施进行了本次实验，QMSC光束线是一个专门用来探索量子材料中这些问题的设施。科学家们解释说：“QMSC的开发是为了对非常广泛的能量进行非常精细的控制，所以当电子在所有可能的方向上移动时，你可以真正获得关于电子的非常精确的信息。”“这次实验是在绝对零度以上20度左右的温度下进行的，旨在解决现有拓扑态超导体研究中存在的相互矛盾的结果。”他解释道：“这个领域相对较新，再加上材料在本研究所用能量范围内所表现出的不同寻常的特性，意味着很难弄清拓扑状态到底发生了什么。在本次实验中，我们观察到拓扑态嵌入了大量其他电子态中，这些电子态抑制了砷化锂铁这种超导材料的拓扑超导性，之后我们确定只要拉伸材料就可以避免这个问题。”这项工作的结果发表在《物理评论B》上，进一步证明了砷化铁锂确实支持其表面的拓扑状态，这是在量子计算中使用该材料的关键。它还揭示了这些应用对工程材料的潜在挑战，这是未来研究的一个领域。“通过做这些实验，我们可以更好地理解这种材料，并开始思考如何实际利用它，然后就可以用它建造一台量子计算机，每个人都会赢，我们的数据会全部公开。”科学家们解释道。