科学家通过新的量子比特类型实现量子突破

拓扑量子比特正在被探索，以实现通用应用的量子计算机的开发，但没有人能够在实验室中演示出这样的量子比特。

在一个重大突破中，来自于尤利希研究中心的科学家成功地将拓扑绝缘体集成到传统的超导量子比特中，这是第一次。

新的研究发表在期刊Nano Letters上。

研究小组由彼得·舒费尔根博士在尤利希研究中心的彼得·格伦伯格研究所（PGI-9）领导

解决最复杂的问题

量子计算机具有巨大的潜力。通过量子效应，这些机器可以为一些最复杂的问题提供解决方案，这些问题无法在传统计算机上在合理的时间内处理。即使有了这些新进展，量子计算机的广泛使用和实施仍然需要大量的工作。

当前的机器通常只包含少量的量子比特，并且容易出错。随着系统的大小增加，完全隔离它与其环境的难度也增加了。

拓扑量子比特

因此，许多专家希望一种新的量子比特类型——拓扑量子比特可以解决这些问题。研究人员不仅在研究这一问题，像微软这样的公司也在研究。拓扑量子比特具有特殊的拓扑保护特性。超导体的几何结构和其特殊的电子材料特性也确保了量子信息的保留。

鉴于这些特点，拓扑量子比特被认为是非常强壮的，并且对外部的去相干源具有很强的抵抗力。它们也比谷歌和IBM公司使用的传统超导量子比特具有更快的切换时间。

尽管有了这些进展，研究人员仍然不确定是否能够生产出拓扑量子比特，因为缺乏合适的材料基础。这意味着专家无法实验性地生成所需的特殊准粒子。这些准粒子，或称马约拉纳态，只能在理论上被演示出来。

话虽如此，这些混合量子比特正在开辟新的可能性，并可能导致新材料的创造。