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“拓扑超导”或为量子电脑带来创新变革
www.creaders.net | 2021-08-13 15:57:25  大纪元 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

  超导材料和量子电脑是两个前沿的研究领域。近期发表的两份研究,都聚焦于一种名为二碲化铀(Ute2)的材料,发现这种材料展现出科学家寻找已久的“拓扑超导”的特性,将为量子电脑的发展带来全新的突破。

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一般的导电材料有一定电阻,从而会根据欧姆定律产生热量。而超导体的电阻为零,同时具有磁悬浮效应。

  超导体就是理想状态下零电阻的导体,在很多领域有着广泛用途。科学家发现有多种不同的方法都可以让材料出现超导的特性。自2000年以来,很多科学家热衷于研究其中一种由亚原子粒子承载电流的超导技术。

  7月15日发表于《科学》(Science)期刊、由斯坦福大学研究人员参与合作的一份研究称,发现二碲化铀展现了拓扑超导特性;另一份于5月21日发表在《自然·通讯》(Nature Communications)期刊、由美国马里兰大学(UMD)引领的研究也提到,在二碲化铀材料表面观测到马约拉纳粒子(Majoranas)模式的拓扑超导。

  马约拉纳粒子就是一种亚原子粒子,科学家对它们很感兴趣,认为它们很适合用于造出性能稳定的量子电脑。研究称,这种粒子能够展现“犹如半个电子”的奇异行为。理论推测,在出现“拓扑超导”的材料表面,就会出现这种粒子的踪影。

  两份研究都谨慎地表示,他们所用的实验方法并不能百分百地证实这种材料实现了“拓扑超导”,但是,目前为止探索到的信息足以让他们相信是这样,而且这是这个领域相当令人激动的一项进展。

  “很明显这种材料有很多很酷的特性。”马里兰大学物理学教授安拉格(Steven Anlage)说,“材料的表面到底是不是产生了马约拉纳粒子,这是一个会产生重大变革的问题,(不管怎样)探索创新的物理学认知是最令人激动的事情。”

  研究人员打比方形容目前对这种材料的认知说:“如果它形似鸭子、会游泳、叫声也似鸭子,那它可能就是一只鸭子。”

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