新物质形态有助加快量子计算速度

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科技日报(记者刘霞)根据物理学家组织网最近的一份报告,美国物理学家发现了一种新的物质形式拓扑超导状态。预计这一突破将改善电子设备的存储容量并增强量子计算的能力。

Jawad Shabani是纽约大学最新研究助理和物理学助理教授之一,他说:“我们的研究揭示了新材料形态学拓扑超导性的实验证据。这种新的拓扑状态可以被操纵,因此,它可以加速量子计算的速度和增加存储容量。“

量子计算是一种比传统计算方法快得多的方法。传统计算机以0和1的形式处理数字位;量子计算机的量子比特可以是0到1之间的任何值,甚至可以是两者的叠加,因此它们可以指数地增加数据的处理能力和速度。

在这项新研究中,Shabani团队分析了量子态从传统状态向新拓扑状态的转变,测量了这些状态之间的能量障碍,并直接测量了这种转变的特征。

该团队将研究重点放在Majorana粒子上。 Mayorana颗粒是它们自己的抗颗粒,所谓的抗颗粒是指相同质量但具有相反电荷的颗粒。

Majoran粒子的价值在于它们有可能将量子信息存储在特殊的计算空间中,其中量子信息不受环境噪声的影响。然而,这些颗粒也被称为Majorana费米子,它没有天然主体材料,因此研究人员一直在寻找可以进行计算的设计平台,例如新的材料形式。最新的研究是发现这种新的材料形式。

萨巴尼说:“二维平台上新发现的拓扑超导性为构建可扩展的拓扑量子比特铺平了道路,不仅可以存储量子信息,还可以存储无误差的量子态。”