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非常规界面超导体可以使量子计算受益

科学知识 2025-09-12 1256

摘要:一个多机构的科学家团队开发了一种新的超导体材料,可以在量子计算中使用,并成为候选“拓扑超导体”。...

由加利福尼亚大学河滨分校的物理学家彭韦(Peng Wei)领导的美国科学家组成的多机构团队,已经开发了一种新的超导体材料,可以在量子计算中使用,并成为候选“拓扑超导体”。

非常规界面超导体可以使量子计算受益

拓扑是形状的数学。拓扑超导体使用电子或孔的离域状态(孔的行为像电子电荷的电子一样),以稳健的方式携带量子信息和处理数据。

研究人员今天报告科学进步他们将三角尔尿和在金薄膜表面产生的表面状态超导体结合在一起。 Trigonal Tellurium是一种手性材料,这意味着它不能像我们的左手和右手一样叠加在镜像上。三角胎也是非磁性的。但是,研究人员在构成定义明确的自旋极化的界面处观察到量子状态。自旋极化允许激发可能用于创建自旋量子位或量子。

物理与天文学副教授Wei说:“通过在手性材料和黄金之间建立非常干净的界面,我们开发了二维界面超导体。” “界面超导体是独一无二的,因为它生活在自旋能量的环境中,其增强量是传统超导体中的六倍。”

研究人员观察到,与低场相比,界面超导体在磁场下经历过渡,并且在高场上变得更健壮,这表明在磁场下更稳定,这表明过渡到“三重态超导体”。

此外,通过与美国国家标准技术研究所的科学家合作,研究人员表明,涉及异质结构黄金和尼比族薄膜的这种超导体自然会抑制诸如Niobium氧化物等物质缺陷(例如尼伯氧化物)对尼罗族超级导体的共同挑战。他们表明,可以将超导体变成高质量的低损耗微波谐振器,其质量为100万。

根据跨国技术公司IBM的说法,新技术在量子计算中具有应用程序,该领域利用量子力学来解决古典计算机或超级计算机无法解决或无法迅速解决的复杂问题。

魏说:“我们使用比量子计算行业通常使用的材料要薄的材料来实现这一目标。” “低损耗的微波谐振器是量子计算的关键组成部分,可能导致低损坏的超导量子台。量子计算的最大挑战是减少量子系统中的反矫正或量子信息损失。”

当量子系统与环境相互作用时,就会发生变色,从而导致系统的信息与环境混合在一起。 DeCherence构成了实现量子计算机的挑战。

与以前需要磁性材料的方法不同,研究人员的新方法使用非磁性材料用于清洁界面。

魏说:“我们的材料可能是开发更可扩展和可靠的量子计算组件的有前途的候选人。”

魏(Wei)在UCR的研究生中加入了研究。

该论文的标题是“在超导体材料异质结构中的自旋界面和局部增强的Zeeman领域的签名”。

UCR对研究项目的贡献是由WEI的NSF职业奖资助,UCR和MIT共享的NSF Convergence Accelerator Track-C赠款以及UCR和MIT共享的Lincoln Lab Lab Line Fund。

该技术已披露给UCR技术合作伙伴关系办公室,并已提交了临时专利。

加利福尼亚大学河滨分校是一所博士研究生,是一家实验室,从事对内陆南加州,州和世界各地至关重要的问题的开创性探索。 UCR的入学率反映了加利福尼亚州多元化的文化,有26,000多名学生。校园于2013年开设了一所医学院,并通过UCR棕榈沙漠中心到达了Coachella Valley的心脏。该校园对美国经济的年度影响超过27亿美元。要了解更多信息,请访问。

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