据物理学家组织网近日报道 ， 美国物理学家发现了一种新的物质形态——拓扑超导态 。 这一突破有望提高电子设备的存储能力并提升量子计算的能力 。
最新研究负责人之一、纽约大学物理学助理教授贾瓦德?沙巴尼说：“我们的研究揭示了新的物质形态——拓扑超导态的实验证据 。 这种新的拓扑状态可以被操纵 ， 因此 ， 既可以加快量子计算的速度 ， 又可以提高存储能力 。 ”
量子计算是一种比传统计算方法快得多的方法 。 传统计算机以0和1的形式处理数字位；而量子计算机的量子比特可以为0和1之间的任何值甚至两者的叠加 ， 因此 ， 其能以指数方式提高数据的处理能力和速度 。
在新研究中 ， 沙巴尼团队分析了量子态从传统状态到一种新的拓扑状态的转变 ， 测量了这些状态之间的能量势垒 ， 也直接测量了这个转变的特征 。
团队将研究重点放在马约拉纳粒子上 。 马约拉纳粒子是自身的反粒子 ， 所谓反粒子指的是具有相同质量 ， 但具有相反电荷的粒子 。
马约拉纳粒子的价值在于 ， 它们有潜力将量子信息存储在一个特殊的计算空间内 ， 在这个空间中 ， 量子信息不受环境噪声的影响 。 然而 ， 这些粒子也被称为马约拉纳费米子 ， 它们没有天然的寄主物质 ， 因此 ， 研究人员一直在寻求设计平台——例如新的物质形态 ， 可以在其上进行计算 。 最新研究正是发现了这一新物质形态 。
【新物质形态有助加快量子计算速度】沙巴尼说：“新发现的这种在二维平台上的拓扑超导态 ， 为构建可扩展的拓扑量子比特铺平了道路 ， 不仅可以存储量子信息 ， 还可以操纵没有错误的量子状态 。 ”
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