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新的量子可视化技术来识别下一代量子计算的材料

宇宙知识 2025-08-27 4062

摘要:科学家开发了一种强大的新工具,用于查找大规模耐故障量子计算所需的下一代材料。显着的突破意味着,研究人员首次找到了一种方法来确定是否可以在某些量子计算微芯片中有效地使用材料。...

爱尔兰大学科克大学科克(UCC)的科学家开发了一种强大的新工具,用于查找大规模耐断层量子计算所需的下一代材料。

新的量子可视化技术来识别下一代量子计算的材料

显着的突破意味着,研究人员首次找到了一种方法来确定是否可以在某些量子计算微芯片中有效地使用材料。

主要发现今天已发表在学术期刊上科学这是一项大型国际合作的结果,其中包括加州大学伯克利分校的Dung-hai Lee教授的领导理论工作,以及Sheng Ran教授和圣路易斯华盛顿大学和马里兰大学的Johnpierre Paglione教授的材料综合。

使用世界各地的三个实验室中发现的设备,位于UCC的戴维斯集团的研究人员能够明确确定二硫硫乙胺尿素是否(UTE)是否(UTE)2)是一种已知的超导体,具有内在拓扑超导体所需的特征。

拓扑超导体是一种独特的材料,在其表面上,具有新的量子颗粒,称为Majorana Fermions。从理论上讲,它们可用于稳定存储量子信息,而不会被困扰量量子计算机的噪声和混乱所困扰。几十年来,物理学家一直在寻找固有的拓扑超导体,但是从未发现任何材料都打勾了所有盒子。

ute2自2019年发现以来,它被认为是内在拓扑超导性的强大候选材料,但是迄今为止,没有任何研究都没有确定评估其适用性。

使用扫描隧道显微镜(STM)以由塞姆斯·戴维斯(SéamusDavis)发明的新模式运行,UCC量子物理学教授,由乔·卡罗尔(Joe Carroll)领导的团队,戴维斯集团(Davis Group)的博士研究员和穆里·库伊斯普贝科夫(Kuanysh Zhussupbekov)的博士学位研究员,玛丽·库里(Kuansh Zhussupbekov),玛丽·库里(Marie Curie)的库里(Marie Curie)博士学位研究员,能够曾经和所有能够结束所有ute ute ute,2是正确的拓扑超导体。

使用“ Andreev” STM进行的实验 - 仅在英国科克,牛津大学的戴维斯教授和纽约康奈尔大学的实验中发现 - 发现Ute2确实是一种内在的拓扑超导体,但并不完全是物理学家一直在搜索的那种。

但是,首先实验的实验本身就是一个突破。

当被问及实验时,卡洛尔先生将其描述如下:“传统上,研究人员通过使用金属探针进行测量来搜索拓扑超导体。它们这样做是因为金属是简单的材料,因此他们在实验中基本上扮演着no no的角色。我们的技术的新作用是我们使用另一个超导体来探测ute的表面Ute的表面。2。通过这样做,我们将正常的表面电子排除在我们的测量中,仅留下了主要的效率。”

Carroll进一步强调,该技术将使科学家能够直接确定其他材料是否适合拓扑量子计算。

量子计算机具有在几秒钟内回答的能力,即当前一代计算机多年的复杂数学问题。目前,世界各地的政府和公司都在竞争开发越来越多的量子处理器的量子处理器,但是这些量子计算的善变本质正在阻止取得重大进展。

今年早些时候,微软宣布了Majorana 1,该公司表示,该公司是“由拓扑核心驱动的世界上第一个量子处理单元(QPU)。”

微软解释说,为了实现这一进展,需要基于经过精心设计的常规材料的综合拓扑超导体。

但是,戴维斯集团的新作品意味着科学家现在可以找到单一的材料来替代这些复杂的电路,这可能会导致量子处理器的效率提高,并在一个芯片上允许更多的量子位,从而使我们更接近下一代的量子计算。

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