记者从北京大学物理学院量子材料科学中心王健教授团队获悉,他们和美国波士顿学院汪自强教授等合作,首次在二维铁基高温超导体中一维原子链缺陷两端发现了马约拉纳零能模,为最终实现拓扑量子计算奠定了重要基础。
近年来,研制超越经典计算机运算能力的量子计算机,已成为国际前沿焦点和各国实现量子超越的核心方向。然而量子计算面临的最大问题是,由于存在退相干效应,量子比特的运算需要更多比特数来纠错。因此,探索可容错量子计算——即对环境细节不敏感的拓扑量子计算,就成为最终实现规模化量子计算的重要途径。
王健介绍说:“凝聚态物质中马约拉纳准粒子的零能束缚态被称为马约拉纳零能模,具备抗局域干扰和高容错的特性,被认为是实现拓扑量子比特的基础。”
王健指出,目前探测马约拉纳零能模需要构造工艺复杂的异质结构,且进行观测需要极低温及外加磁场,这都给马约拉纳零能模可能的应用带来极大困难和挑战。
在最新研究中,王健团队通过分子束外延技术,在钛酸锶衬底上成功制备出大尺度、高质量的单层FeTe0.5Se0.5高温超导薄膜,厚度约为0.59纳米,其超导转变温度约为零下211摄氏度,远高于块材Fe(Te,Se)的零下258摄氏度。
据王健介绍,利用原位低温扫描隧道显微镜和扫描隧道谱技术,他们在薄膜表面发现了一种由最上层Te/Se原子缺失形成的一维原子链缺陷,并在缺陷两端同时观测到了零能束缚态,而且发现该束缚态具有良好的抗干扰性,汪自强教授团队则对此提出了可能的理论解释。
王健说:“这一工作首次揭示了二维高温超导体FeTe0.5Se0.5单层薄膜中的一类拓扑线缺陷端点处的零能激发,具备单一材料、较高工作温度和零外加磁场等优势,为进一步实现可应用的拓扑量子比特提供了一种可能的方案。”
该研究发表于9日的《自然·物理》在线版,得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、量子物质科学协同创新中心、中科院卓越创新中心、北京市自然科学基金和美国能源部基础能源科学基金的支持。(记者刘霞)
从近日召开的湖北省市场监管工作视频会议上了解到,2021年,湖北市场秩序治理不断深化,群众幸福感、获得感、安全感不断提升。该省12315平更多
2022-01-19 14:47:51对外开放是我国的一项基本国策,近年来我国深入推进高水平对外开放,不断放宽外资准入。1月18日,在国家发展改革委召开的国家发展改革委1月更多
2022-01-19 14:23:25昨日,宁德时代全资子公司时代电服,推出换电服务品牌EVOGO及组合换电整体解决方案。未来,EVOGO将选择十个城市首批启动换电服务,并发布更更多
2022-01-19 13:21:36近日,从广西南宁市市场监管局获悉,《南宁横州市茉莉花保护发展条例》(以下简称《条例》)经南宁市十四届人大常委会第三十一次会议通过,广更多
2022-01-14 14:50:371月13日,山东省商务工作电视电话会议在济南召开。会议总结了2021年全省商务工作,分析了当前商务发展形势,研究部署了2022年工作任务。山更多
2022-01-14 14:03:36离岸贸易是服务贸易的重要组成部分,是重要的外贸新业态之一。日前,商务部发布《十四五对外贸易高质量发展规划》,在加快发展贸易新业态方更多
2022-01-12 16:57:58为了支持中小企业发展,纾困助企,国家知识产权局会同相关部门出台并推动实施了一系列政策措施,在主体培育、金融赋能、转化运用、优化服务等各方面为中小企业创新发展提供有力支持。更多
2022-01-12 16:12:572021年12月27日,由国家文物局、国家发展改革委、人力资源社会保障部、商务部、文化和旅游部、市场监管总局六部门联合出台的《关于加强民间更多
2022-01-07 16:52:48教育部高校学生司司长王辉日前在教育部举行的新闻发布会上介绍,2022届高校毕业生规模预计1076万人,同比增加167万,规模和增量均创历史新更多
2022-01-07 16:49:50一杯美式原价24元,减去商家对用户的活动补贴19 3元,平台技术服务费0 96元和履约服务费3 6元,最终预计收进(非利润)0 14元2021年12月23日更多
2022-01-07 15:10:37