研究人员发现有朝一日可以为量子计算机提供动力的材料

得益于约翰·霍普金斯大学研究人员的一项新发现，具有执行复杂计算，更安全地加密数据和更快地预测病毒传播能力的量子计算机可能就近在咫尺。

“我们发现，一定的超导材料中含有特殊的性质，可能是积木为未来的技术，”雨帆李，在物理与天文学系，美国约翰霍普金斯大学和该论文的第一作者，博士后研究员说。

当今的计算机使用以电压或电流脉冲表示的位来存储信息。位以两种状态存在，即“ 0”或“ 1”。基于量子力学定律的量子计算机使用量子位或量子位，它们不仅使用两个状态，而且使用两个状态的叠加。

在解决某些类型的问题(例如与人工智能，药物开发，密码学，财务建模和天气预测有关的问题)时，使用此类量子位的能力使量子计算机比现有计算机强大得多。

量子比特的一个著名例子是薛定inger的猫，这是一种假想的猫，它可能同时死亡和存活。

量子物理学家Chia-Ling Chien表示：“ 量子比特的一种更现实，有形的实现方式可以是一种由超导材料制成的环，即通量量子比特，其中可能同时存在两个具有顺时针和逆时针方向流动的电流的状态。”约翰霍普金斯大学和该论文的另一位作者。为了在两种状态之间存在，使用传统超导体的量子位需要在每个量子位上施加非常精确的外部磁场，因此使其难以以实际方式操作。

在新的研究中，李和他的同事发现，β-Bi含有环2钯已经在没有外部磁场的两种状态之间存在着自然。电流可以顺时针都固有地循环和逆时针，同时，通过β-Bi系的环2的Pd。

李补充道：“的环β-碧2钯已经存在于理想状态，并且不需要任何额外的修改工作这可能是一个改变游戏规则。”

下一步，李说，就是找内马约拉纳费米子β-碧2钯; Majorana费米子是本身也是反粒子的粒子，是抗破坏性量子计算机的下一个层次所需要的：拓扑量子计算机。

Majorana费米子依赖一种特殊类型的超导材料-所谓的自旋三重态超导体，每对中有两个电子以平行方式排列其自旋-到目前为止，这对科学家们是遥不可及的。现在，通过一系列的实验，李和他的同事发现，β-碧薄膜2钯有必要对未来的特殊性质量子计算。

科学家们还没有发现内在的自旋三重态超导体需要推进量子计算前进，但李希望，β-Bi的发现2钯的特殊属性，将导致材料寻找下一个马约拉纳费米子。

李说：“最终，目标是找到并操纵马约拉纳费米子，这对实现容错量子计算以真正释放量子力学的能力至关重要。”

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